九年级上册数学第22章 二次函数专题23 二次函数公共点及取值范围问题
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专题23 二次函数公共点及取值范围问题
思路点拨
公共点问题(也是交点问题)是中考的常考题型,基本解题思路:要结合图象性质分析出交点情况,利用特殊点(特殊位置)分类讨论求值,或通过解析式的联立建立方程确定交点情况。
直击中考
1.(2020·四川南充·统考中考真题)如图,正方形四个顶点的坐标依次为(1,1),(3,1),(3,3),(1,3),若抛物线y=ax2的图象与正方形有公共点,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出抛物线经过两个特殊点时的a的值即可解决问题.
【详解】解:当抛物线经过(1,3)时,a=3,
当抛物线经过(3,1)时,a=,
观察图象可知≤a≤3,
故选:A.
【点睛】本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上的点的坐标特征等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
2.(2021·四川德阳·统考中考真题)已知函数y的图象如图所示,若直线y=kx﹣3与该图象有公共点,则k的最大值与最小值的和为 _____.
【答案】17
【分析】根据题意可知,当直线经过点(1,12)时,直线y=kx-3与该图象有公共点;当直线与抛物线只有一个交点时,(x-5)2+8=kx-3,可得出k的最大值是15,最小值是2,即可得它们的和为17.
【详解】解:当直线经过点(1,12)时,12=k-3,解得k=15;
当直线与抛物线只有一个交点时,(x-5)2+8=kx-3,
整理得x2-(10+k)x+36=0,
∴10+k=±12,解得k=2或k=-22(舍去),
∴k的最大值是15,最小值是2,
∴k的最大值与最小值的和为15+2=17.
故答案为:17.
【点睛】本题考查分段函数的图象与性质,一次函数图象上点的坐标特征,结合图象求出k的最大值和最小值是解题的关键.
3.(2022·湖南·统考中考真题)如图,已知抛物线的图像与轴交于,两点,与轴交于点,点为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的函数表达式及点的坐标;
(2)若四边形为矩形,.点以每秒1个单位的速度从点沿向点运动,同时点以每秒2个单位的速度从点沿向点运动,一点到达终点,另一点随之停止.当以、、为顶点的三角形与相似时,求运动时间的值;
(3)抛物线的对称轴与轴交于点,点是点关于点的对称点,点是轴下方抛物线图像上的动点.若过点的直线与抛物线只有一个公共点,且分别与线段、相交于点、,求证:为定值.
【答案】(1);顶点为
(2)或
(3)见解析
【分析】(1)设二次函数表达式为:,将、代入,进行计算即可得,根据二次函数的性质即可得;
(2)依题意,秒后点的运动距离为,则,点的运动距离为,分情况讨论:①当时,②当时,进行解答即可得;
(3)根据对称的性质得,根据直线与抛物线图像只有一个公共点,即可得,利用待定系数法可得直线的解析式为:,直线的解析式为:,联立,结合已知,解得:,同理可得:,运用三角函数求出GH,GK即可得.
【详解】(1)解:设二次函数表达式为:,
将、代入得:
,
解得,,
抛物线的函数表达式为:,
又,,
顶点为;
(2)解:依题意,秒后点的运动距离为,则,点的运动距离为.
①当时,
,
解得;
②当时,
,
解得;
综上得,当或时,以、、为顶点的三角形与相似;
(3)解:点关于点的对称点为点,
,
直线与抛物线图像只有一个公共点,
只有一个实数解,
△,
即:,
解得:,
利用待定系数法可得直线的解析式为:,直线的解析式为:,
联立,结合已知,
解得:,
同理可得:,
则:,,
,
的值为.
【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,函数与方程的关系,一元二次方程根的判别式等知识,联立两函数关系求出点和的横坐标是解题的关键.
4.(2022·黑龙江大庆·统考中考真题)已知二次函数图像的对称轴为直线.将二次函数图像中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图像C.
(1)求b的值;
(2)①当时,图像C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当为直角三角形时,求m的值;
②在①的条件下,当图像C中时,结合图像求x的取值范围;
(3)已知两点,当线段与图像C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)①,② 或 或
(3)或
【分析】(1)根据二次函数的对称轴为直线,求出值即可;
(2)①由(1)知,二次函数的解析式为,令,则,可得,令,则,求出,,则,,,证明,则,即,整理得,,求出满足要求的的值即可;②由①可知,二次函数解析式为,轴左侧图像的解析式为,可画图像C如图所示,令,则,求出满足要求的值,令,则,求出满足要求的值,然后结合图求x的取值范围即可;
(3)由题意知,二次函数的解析式为,为平行于轴的线段,由题意知,分两种情况求解:①当线段与图像在轴左侧有一个交点时,线段与图像在轴右侧有一个交点,即令,,当时,根据的取值范围求的取值范围,当时,根据的取值范围求的取值范围,然后取公共部分即可;②当线段与图像在轴左侧没有交点,线段与图像在轴右侧有两个交点,即令,,当时,根据的取值范围求的取值范围,当时,根据的取值范围求的取值范围,然后取公共部分即可.
(1)
解:由题意知,二次函数的对称轴为直线,
解得,
∴的值为.
(2)
①解:由(1)知,二次函数的解析式为,
令,则,
∴,
令,则,
解得,或,
∴,,
∴,,,
∵为直角三角形,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
整理得,,
解得,或(不合题意,舍去),
∴的值为.
②解:由①可知,二次函数解析式为,
∴轴左侧图像的解析式为,与轴的交点坐标为,
∴图像C如下所示,
∴令,则,
解得,或(不合题意,舍去),
令,则,
解得,或,
∴由图像可知求x的取值范围为或或.
(3)
解:由题意知,二次函数的解析式为,为平行于轴的线段,
∴由线段与图像恰有两个公共点可知,①当线段与图像在轴左侧有一个交点时,线段与图像在轴右侧有一个交点,即令,,
∴当时,,有,
当时,,有,
∴;
②当线段与图像在轴左侧没有交点,线段与图像在轴右侧有两个交点,即令,,
∴当时,,有或,
当时,,有,
∴;
综上所述,的取值范围为或.
【点睛】本题考查了二次函数的图像与性质,二次函数的翻折,二次函数综合,相似三角形的判定与性质等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
5.(2021·四川绵阳·统考中考真题)如图,二次函数的图象与一次函数的图象交于点、(点在右侧),与轴交于点,点的横坐标恰好为.动点、同时从原点出发,沿射线分别以每秒和个单位长度运动,经过秒后,以为对角线作矩形,且矩形四边与坐标轴平行.
(1)求的值及秒时点的坐标;
(2)当矩形与抛物线有公共点时,求时间的取值范围;
(3)在位于轴上方的抛物线图象上任取一点,作关于原点的对称点为,当点恰在抛物线上时,求长度的最小值,并求此时点的坐标.
【答案】(1),;(2);(3),
【分析】(1)将,代入,求出a,即可得到抛物线解析式,当秒时,,设的坐标为,建立方程求解即可;
(2)经过秒后,,,由(1)方法知,的坐标为,的坐标为进而得出的坐标为,的坐标为将代入,将代入,解方程即可得到答案;
(3)设,则关于原点的对称点为,当点恰好在抛物线上时,坐标为.过和作坐标轴平行线相交于点S,如图③则
.又得,消去得,即可求解.
【详解】解:(1)由题意知,交点A坐标为,代入,
解得,
∴抛物线解析式为.
当秒时,,设的坐标为,
则,
解得或(舍),
所以的坐标为.
(2)经过秒后,,,
由(1)方法知,的坐标为,的坐标为,
由矩形的邻边与坐标轴平行可知,的坐标为,的坐标为.
矩形在沿着射线移动的过程中,点与抛物线最先相交,
如图①,然后公共点变为2个,点与抛物线最后相离,然后渐行渐远.
如图②,将代入,得,
解得,或(舍),
将代入,得,
解得,或(舍).
所以,当矩形与抛物线有公共点时,时间的取值范围是.
(3)设,则关于原点的对称点为,当点恰好在抛物线上时,坐标为.过和作坐标轴平行线相交于点S,如图③则
.又得,
消去得
,
当时,长度的最小值为.
此时,,解得,
所以,点的坐标是.
【点睛】本题主要考查了二次函数的综合,待定系数法求函数解析式,二次函数的最值,勾股定理,矩形的性质,中心对称等等,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
6.(2021·河南·统考中考真题)如图,抛物线与直线交于点A(2,0)和点.
(1)求和的值;
(2)求点的坐标,并结合图象写出不等式的解集;
(3)点是直线上的一个动点,将点向左平移个单位长度得到点,若线段与抛物线只有一个公共点,直接写出点的横坐标的取值范围.
【答案】(1),;(2)不等式>的解集为或;(3)点M的横坐标的取值范围是:或.
【分析】(1)把A(2,0)分别代入两个解析式,即可求得和的值;
(2)解方程求得点B的坐标为(-1,3),数形结合即可求解;
(3)画出图形,利用数形结合思想求解即可.
【详解】解:(1)∵点A(2,0)同时在与上,
∴,,
解得:,;
(2)由(1)得抛物线的解析式为,直线的解析式为,
解方程,得:.
∴点B的横坐标为,纵坐标为,
∴点B的坐标为(-1,3),
观察图形知,当或时,抛物线在直线的上方,
∴不等式>的解集为或;
(3)如图,设A、B向左移3个单位得到A1、B1,
∵点A(2,0),点B(-1,3),
∴点A1 (-1,0),点B1 (-4,3),
∴A A1BB13,且A A1∥BB1,即MN为A A1、BB1相互平行的线段,
对于抛物线,
∴顶点为(1,-1),
如图,当点M在线段AB上时,线段MN与抛物线只有一个公共点,
此时,
当线段MN经过抛物线的顶点(1,-1)时,线段MN与抛物线也只有一个公共点,
此时点M1的纵坐标为-1,则,解得,
综上,点M的横坐标的取值范围是:或.
.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质;能够画出图形,结合函数图象,运用二次函数的性质求解是关键.
7.(2021·湖北宜昌·统考中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,顶点坐标记为.抛物线的顶点坐标记为.
(1)写出点坐标;
(2)求,的值(用含的代数式表示);
(3)当时,探究与的大小关系;
(4)经过点和点的直线与抛物线,的公共点恰好为3个不同点时,求的值.
【答案】(1);(2),;(3)当时,,当时,,当时,,当或时,;(4),,,
【分析】(1)令,解出x即可,
(2)把函数顶点式,即可得出结论,
(3)令,结合函数图像分类讨论即可,
(4)由题意可得:直线的解析式为:,再根据已知条件画出函数图像分三类情况讨论,进而得出n的值;
【详解】(1)∵,令,,
∴,,
∴.
(2),
∴,
∵,
∴.
(3)∵,,
当时,,
此时或,
.
由如图1图象可知:
当时,,
当时,,
当时,,
当或时,.
(4)设直线的解析式为:,
则,
由(1)-(2)得,,
∴,
直线的解析式为:.
第一种情况:如图3,
当直线经过抛物线,的交点时,
联立抛物线与的解析式可得:
①
联立直线与抛物线的解析式可得:
,
则,②
当时,把代入得:,
把,代入直线的解析式得:
,
∴,
∴.
此时直线与抛物线,的公共点恰好为三个不同点.
当时,把代入①得:
,
该方程判别式,所以该方程没有实数根.
第二种情况:如图4,
当直线与抛物线或者与抛物线只有一个公共点时.
当直线与抛物线只有一个公共点时,
联立直线与抛物线可得,
∴,
此时,即,
∴,
∴.
由第一种情况而知直线与抛物线公共点的横坐标为,,
当时,,∴.
所以此时直线与抛物线,的公共点恰好为三个不同点.
如图5,
当直线与抛物线只有一个公共点,
∵,,
∴,
联立直线与抛物线,
,
,
当时,,
此时直线与抛物线,的公共点只有一个,
∴.
综上所述:∴,,,.
【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到二次函数的顶点式、一次函数与二次函数的综合、数形结合思想等等,其中(4),要正确画图,并注意分类求解,避免遗漏.
8.平面直角坐标系中,抛物线经过、两点,点A、C在这条抛物线上,它们的横坐标分别为m和.
(1)求这条抛物线所对应的函数关系式.
(2)当时,y的取值范围是,求t的值.
(3)抛物线上A、C两点和它们之间的部分记作图象G,设G的最高点纵坐标与最低点纵坐标之差为h.当点C在对称轴右侧时,求h与m之间的函数关系式.
(4)以线段为对角线作矩形,轴.当矩形与抛物线有且只有三个公共点时,设第三个公共点为F,若与矩形的面积之比为,请直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)将二次函数化为顶点式,确定最小值及对称轴,结合题意得出在对称轴的左侧,y随x值的增大而减小,然后建立方程求解即可;
(3)先求出当A、C两点恰好关于对称时,,然后分三种情况分析当时,点A离对称轴较点C离对称轴远,当时,点C离对称轴较点A离对称轴远,当时,点C离对称轴较点A离对称轴远,依次求解即可确定函数解析式;
(4)结合(3)分三种情况讨论:当及时,矩形与抛物线有且只有两个公共点,不符题意,当,当,分别作出相应图象,结合面积比及二次函数的基本性质求解即可.
【详解】(1)解:将点、代入,得,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:,
∴抛物线的最低点顶点为,最小的函数值为,对称轴为,
∵当时,y的取值范围是,
∴,即在对称轴的左侧,y随x值的增大而减小,
∴当时,,当时,,
解得:或(舍去),
∴;
(3)解:当A、C两点恰好关于对称时,
,
解得:,
∵点C在对称轴右侧时,
∴,即,
∴当时,点A离对称轴较点C离对称轴远,
∴,,
∴;
当时,点C离对称轴较点A离对称轴远,
∴,,
∴;
当时,点C离对称轴较点A离对称轴远,
∴,,
∴;
综上可得:;
(4)解:结合(3)分类讨论为:
当及时,矩形与抛物线有且只有两个公共点,不符题意,如图所示(作出了的情况,其他两种情况与此类似):
不符合题意,
当,如图所示:
∵矩形,轴,
∴,
∵与矩形的面积之比为,
∴,
∴点F为CD的中点,
∵,
∴,
∵点C的横坐标为,
∴点F的横坐标为,纵坐标与点C的纵坐标相等,
∴点C,F关于对称,
∴,
解得:;
当,如图所示:
∵矩形,轴,
∴,
∵与矩形的面积之比为,
∴,
∴点F为AB的中点,
∵,
∴,
∵点A的横坐标为,
∴点F的横坐标为,纵坐标与点A的纵坐标相等,
∴点A,F关于对称,
∴,
解得:;
综上可得或.
【点睛】题目主要考查二次函数的综合问题,包括待定系数法确定函数解析式,动点问题确定相应函数解析式,矩形的性质等,理解题意,进行分类讨论,作出相应图象是解题关键及难点.
9.(2022秋·河南安阳·九年级校考阶段练习)如图,抛物线与坐标轴交于,两点,直线与抛物线交于,两点,已知点坐标为.
(1)求二次函数和一次函数解析式;
(2)求出点坐标,并结合图象直接写出不等式的解集;
(3)点是直线上的一个动点,将点向上平移2个单位长度得到点,若线段与抛物线有公共点,请直接写出点的横坐标的取值范围.
【答案】(1),
(2),
(3)或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)观察函数图象即可求解;
(3)求出时的值,再观察函数图象即可求解.
【详解】(1)解:将点B的坐标分别代入两个函数表达式得:
,解得:,
故二次函数和一次函数的表达式分别为:,;
(2)联立一次函数和二次函数表达式得:,
解得:或,
即点,
观察函数图象知,不等式的解集为:;
(3)如图,当点恰好在抛物线上时,由点向上平移2个单位长度得到点,可知,即,
解得:或1,
由图象可知,线段与抛物线有公共点,点的横坐标为:或.
【点睛】本题考查了二次函数的图象及性质,数练掌握二次函数的图象及性质,数形结合解题是关键.
10.(2023春·河北张家口·九年级张家口市第五中学校考期末)在平面直角坐标系中,抛物线(c为常数),
(1)当时,求抛物线的对称轴和顶点坐标;
(2)若抛物线与x轴有两个交点,自左向右分别为点A.B,且,求抛物线的解析式;
(3)当时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,直接写出c的取值范围.
【答案】(1)对称轴为,顶点坐标为
(2)或
(3)
【分析】(1)根据二次函数的性质,求出对称轴和顶点坐标即可解决问题;
(2)分两种情形①当点A、B都在原点的右侧时,如解图1,②当点A在原点的左侧,点B在原点的右侧时,如解图2,分别求解即可;
(3)把问题转化为不等式即可解决问题;
【详解】(1)解:当时,抛物线为,
∴对称轴为,
顶点坐标为;
(2)解:抛物线与x轴有两个交点,
①当点A、B都在原点的右侧时,如解图1,
设,
∵,
∴,
∵二次函数的对称轴为,
由抛物线的对称性得,解得,
∴,
∵点A在抛物线上,
∴,解得,
此时抛物线的解析式为;
②当点A在原点的左侧,点B在原点的右侧时,如解图2,
设,
∵,且点A、B在原点的两侧,
∴,
由抛物线的对称性得,
解得,
∴,
∵点A在抛物线上,
∴,解得,
此时抛物线的解析式为,
综上,抛物线的解析式为或;
(3)∵抛物线与x轴有公共点,
∴对于方程,判别式,
∴.
当时,;当时,,
∵抛物线的对称轴为,且当时,抛物线与x轴有且只有一个公共点,
∴且,解得,
综上,当时,抛物线与x轴有且只有一个公共点.
【点睛】本题考查二次函数与x轴交点、待定系数法、不等式等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
11.(2023秋·北京通州·九年级统考期末)如图,抛物线的图象与x轴交点为A和B,与y轴交点为,与直线交点为A和C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在直线上是否存在一点M,使得是等腰直角三角形,如果存在,求出点M的坐标,如果不存在请说明理由.
(3)若点E是x轴上一个动点,把点E向下平移4个单位长度得到点F,点F向右平移4个单位长度得到点G,点G向上平移4个单位长度得到点H,若四边形与抛物线有公共点,请直接写出点E的横坐标的取值范围.
【答案】(1)
(2)存在,
(3)
【分析】(1)先求得,然后将,代入,即可求函数的解析式;
(2)设,根据是等腰三角形,分类讨论,根据勾股定理即可求解;
(3)设点E的横坐标,分别求出,,,,当F点在抛物线上时,或,当G点在抛物线上时,或,结合图象可得时,四边形与抛物线有公共点.
【详解】(1)解:由得,时,,
∴.
∵抛物线经过、D两点,
∴,解得
∴抛物线的解析式为.
(2)解:由,令,,
解得:,
∴;
∵,
∴,
∵是直线上的点,设,
当为斜边时,,
∴,
解得:,
∴
当为直角时,,
∴
解得:(根据图形,不合题意舍去)
∴
综上所述,存在
(3)解:∵点E的横坐标,
∴,
由题可知,,,,
当F点在抛物线上时,,
解得或,
当G点在抛物线上时,,
解得或,
∴时,四边形与抛物线有公共点.
【点睛】本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,正方形的性质,数形结合解题是关键.
12.(2022秋·广东广州·九年级校考期末)已知二次函数的最大值为4,且该抛物线与y轴的交点为C,顶点为D.
(1)求该二次函数的解析式.
(2)点是x轴上的动点,
①求最大值时点P的坐标;
②设是y轴上的动点,若线段PQ与函数的图象只有一个公共点,求t的取值范围.
【答案】(1)
(2)① ②或或
【分析】(1)可用对称轴公式直接求出的对称轴,然后写出顶点的坐标,将顶点坐标代入即可求出点的坐标.
(2)①求出直线的解析式,再求出与轴的交点,即可求出点的坐标,的长度即为的最大值.
②根据题意去掉解析式中的绝对值和画出图象,分别表示出关键点即抛物线与轴交点与点重合时的图象,由图象即可得出的取值范围.
【详解】(1)解:在二次函数中,
,
的对称轴为直线,
的最大值为,
抛物线的顶点,
将代入中,
得,
该二次函数的解析式为;
(2)解:①,
当三点在一条直线上时,取得最大值,
如图1,
连接并延长交轴于点,
将点,代入,
得,
解得,
,
当时,,
,又,
的最大值为,;
②可化为
,
将,代入,
得:,
解得:,
,
情况一:如图,
当线段过点,即点与点重合时,线段与函数
的图象只有一个公共点,此时;
综合图,图,
所以当时,线段与函数的图象只有一个公共点;
情况二,如图,
当线段过点,即点与点重合时,线段与函数的图象只有一个公共点,此时;
如图,
当线段过点,即点与点重合时,,此时线段与函数的图像有两个公共点,
综合图象,
所以当时,
线段与函数的图象只有一个公共点;
情况三:如图,
将带入,
整理,得,
,
令,
解得,
当时,线段与函数
的图象只有一个公共点,
综上所述,的取值范围为或或
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,三角形三边关系,抛物线与直线公共点的个数等,熟练掌握以上知识点并根据题意画出图象是解题的关键.
13.(2022秋·河南信阳·九年级统考期中)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与直线(m、b均为常数)交于点和点B.
(1)求m和b的值;
(2)求点B的坐标,并结合图象写出不等式的解集;
(3)点M是直线AB上的一个动点,点N在点M正下方(即轴),且,若线段MN与抛物线只有一个公共点,请直接写出点M的横坐标的取值范围.
【答案】(1),
(2)或
(3)点M的横坐标的取值范围为或
【分析】(1)用待定系数法即可求解;
(2)求出点的坐标为,再观察函数图象即可求解;
(3)根据题意确定出且,根据二次函数与不等式的关系求出的取值范围即可.
【详解】(1)解:将点A的坐标代入抛物线表达式得:,解得:,
将点A的坐标代入直线表达式得:,解得;
故,;
(2)解:由(1)得,直线和抛物线的表达式为:,,
联立上述两个函数表达式并解得,或(不符合题意,舍去),
即点B的坐标为,
从图象看,不等式的解集为或;
(3)解:由题意设点M的坐标为,则点,
∵线段MN与抛物线只有一个公共点,
∴,解得:或,
∴点M的横坐标的取值范围为或.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查一次函数的性质、二次函数的性质、根据图像的交点坐标解不等式,其中(3),求不等式组的解集是解题的关键.
14.(2022秋·北京通州·九年级校考阶段练习)在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为A,点B,C为直线上的两个动点(点B在点C的左侧),且.
(1)求点A的坐标(用含a的代数式表示);
(2)若是以为直角边的等腰直角三角形,求抛物线的解析式;
(3)过点A作x轴的垂线,交直线于点D,点D恰好是线段BC三等分点且满足,若抛物线与线段只有一个公共点,结合函数的图象,直接写出a的取值范围.
【答案】(1)顶点A的坐标为;
(2)抛物线的解析式为:或;
(3)或.
【分析】(1)把解析式化成顶点式,即可求解;
(2)分当点C的坐标为时、点B的坐标为时,两种情况分别求解;
(3)分、两种情况,分别求解即可.
【详解】(1)解:,
故顶点A的坐标为;
(2)解:点A所在的直线为:,
联立与并解得:,
故两个直线的交点为;
①当点C的坐标为:时,
则点B,点A,,
故抛物线的解析式为:;
②当点B的坐标为:时,
则点A,则,
故抛物线的解析式为:;
综上,抛物线的解析式为:或;
(3)解:点A,则点D,
由于,则点B、C的坐标分别为:、,
将抛物线与直线联立并解得:,
故点E、F的坐标分别为:、,
①当时,点E、B、C、F的坐标分别为:、、、,而点A,
此时,抛物线于只有一个公共点;
②当时,
当点C、F重合时,则,解得:;
当点B、E重合时,,解得:,
故;
综上,或.
【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、等腰直角三角形的性质等,其中(2)、(3),都要注意分类求解,避免遗漏.
15.(湖北武汉·统考中考真题)已知抛物线和
(1)如何将抛物线平移得到抛物线?
(2)如图1,抛物线与轴正半轴交于点,直线经过点,交抛物线于另一点.请你在线段上取点,过点作直线轴交抛物线于点,连接
①若,求点的横坐标
②若,直接写出点的横坐标
(3)如图2,的顶点、在抛物线上,点在点右边,两条直线、与抛物线均有唯一公共点,、均与轴不平行.若的面积为2,设、两点的横坐标分别为、,求与的数量关系
【答案】(1)见解析;(2)①点的横坐标为.②.(3).
【分析】(1)根据两个抛物线的顶点坐标即可确定平移方式;
(2)①如图1,设抛物线与轴交于点,直线与轴交于点,确定出点A、C、D的坐标,进而由,轴,可得,两点关于轴对称,设关于轴的对称点为,从而可得直线的解析式为,继而解方程组即可求得答案;
②如图2,,设P,Q,分别表示出PQ长,AP2,再根据AP=PQ,得到关于m的方程,解方程即可求得答案;
(3)如图3,分别求出直线NE、NE、MN的解析式,作轴交于点,表示出EF的长,继而根据三角形面积公式进行求解即可.
【详解】(1)抛物线的顶点坐标是(1,-4),
抛物线的顶点坐标是(0,0),
所以将先向左平移1个单位长度,再向上平移4个单位长度得到或将先向上平移4个单位长度,再向左平移1个单位长度得到;
(2)①如图1,设抛物线与轴交于点,直线与轴交于点,
,
当x=0时,y=-3,
当y=0时,x=-1或x=3,
∴,,
∵直线经过,∴,,
∵,轴,∴,两点关于轴对称,
设关于轴的对称点为,则,
∴直线的解析式为,
由,得,,,
∴,
∴,
∴点的横坐标为;
②如图2,,
设P,Q,
则有PQ=-=-m2+m+7,
又∵A(3,0),
∴AP2=(3-m)2+()2=,
∵AP=PQ,
∴(-m2+m+7)2=,
∴[(m-3)(3m+7)]2=,
∴(m-3)2(3m+7)2=25(m-3)2,
∵m≠3,
∴(3m+7)2=25,
∴m1=-,m2=-4(舍去),
∴m=-;
(3)如图3,
∵,∴,,
设直线的解析式为,
∵,∴,
由得,,
依题意有,,∴,
∴直线的解析式为,
同理,直线的解析式为,
由得,,
∵,,
∴直线的解析式为,
作轴交于点,则,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及了抛物线的平移、抛物线与直线的交点、待定系数法、勾股定理、三角形的面积等,综合性较强,有一定的难度,正确把握相关知识,准确画出符合题意的图形,利用数形结合思想进行解答是解题的关键.
16.(2020·广西河池·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,抛物线与x轴交于(p,0),(q,0),则该抛物线的解析式可以表示为:y=a(x﹣p)(x﹣q)=ax2﹣a(p+q)x+apq.
(1)若a=1,抛物线与x轴交于(1,0),(5,0),直接写出该抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)若a=﹣1,如图(1),A(﹣1,0),B(3,0),点M(m,0)在线段AB上,抛物线C1与x轴交于A,M,顶点为C;抛物线C2与x轴交于B,M,顶点为D.当A,C,D三点在同一条直线上时,求m的值;
(3)已知抛物线C3与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0),线段EF的端点E(0,3),F(4,3).若抛物线C3与线段EF有公共点,结合图象,在图(2)中探究a的取值范围.
【答案】(1)y=x2﹣6x+5;(3,﹣4);(2);(3)a≥或a≤﹣
【分析】(1)结合题意,利用配方法解决问题即可.
(2)求出两个抛物线的顶点坐标,根据A,C,D三点在同一条直线上,构建方程求解即可.
(3)求出两种特殊情形a的值,结合图象判断即可解决问题.
【详解】解:(1)由题意抛物线的解析式为y=(x﹣1)(x﹣5)=x2﹣6x+5=(x﹣3)2﹣4,
∴y=x2﹣6x+5,抛物线的顶点坐标为(3,﹣4).
(2)如图1中,过点C作CE⊥AB于E,过点D作DF⊥AB于F.
由题意抛物线C1为y=﹣(x+1)(x﹣m)=﹣(x﹣)2+,
∴C(,),
抛物线C2为y=﹣(x﹣m)(x﹣3)=﹣(x﹣)2+,
∴D(,),
∵A,C,D共线,CE∥DF,
∴=,
∴=,
解得m=,
经检验,m=是分式方程的解,
∴m=.
(3)如图2﹣1,当a>0时,
设抛物线的解析式为y=a((x+1)(x﹣3),
当抛物线经过F(4,3)时,3=a×5×1,
∴a=,
观察图象可知当a≥时,满足条件.
如图2﹣2中,当a<0时,顶点在线段EF上时,顶点为(1,3),
把(1,3)代入y=a(x+1)(x﹣3),可得a=﹣,
观察图象可知当a≤﹣时,满足条件,
综上所述,满足条件的a的范围为:a≥或a≤﹣.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法等知识,解题的关键是理解题意,学会利用参数解决问题,属于中考常压轴题.
17.(2021·贵州黔西·中考真题)如图,直线l:y=2x+1与抛物线C:y=2x2+bx+c相交于点A(0,m),B(n,7).
(1)填空:m= ,n= ,抛物线的解析式为 .
(2)将直线l向下移a(a>0)个单位长度后,直线l与抛物线C仍有公共点,求a的取值范围.
(3)Q是抛物线上的一个动点,是否存在以AQ为直径的圆与x轴相切于点P?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)1,3,y=2x2﹣4x+1
(2)0<a
(3)存在,P(1,0)或P(,0)
【分析】(1)将A(0,m),B(n,7)代入y=2x+1,可求m、n的值,再将A(0,1),B(3,7)代入y=2x2+bx+c,可求函数解析式;
(2)由题意可得y=2x+1-a,联立,得到2x2-6x+a=0,再由判别式Δ≥0即可求a是取值范围;
(3)设Q(t,s),则,半径,再由AQ2=t2+(s-1)2=(s+1)2,即可求t的值.
【详解】(1)将A(0,m),B(n,7)代入y=2x+1,
可得m=1,n=3,
∴A(0,1),B(3,7),
再将A(0,1),B(3,7)代入y=2x2+bx+c得,
,可得,
∴y=2x2﹣4x+1,
故答案为:1,3,y=2x2﹣4x+1;
(2)由题意可得y=2x+1﹣a,
联立,
∴2x2﹣6x+a=0,
∵直线l与抛物线C仍有公共点
∴Δ=36﹣8a≥0,
∴a,
∴0
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