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2024中考数学二次函数压轴专题训练-专题01新定义问题(含解析)
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这是一份2024中考数学二次函数压轴专题训练-专题01新定义问题(含解析),共25页。
专题01 新定义问题
训练题01【2023·四川巴中·中考真题】
规定:如果两个函数的图象关于y轴对称,那么称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数与互为“Y函数”.若函数的图象与x轴只有一个交点,则它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为 .
训练题02【2023·江苏无锡·校考二模】
已知二次函数中,函数y与自变量x的部分对应值如表所示,以下结论正确的是( )
A.抛物线的开口向下B.当时,y随x增大而增大
C.当时,x的取值范围是D.方程的根为0和2
训练题03【2022秋·湖南长沙·外国语学校校考】
定义若抛物线()与直线有两个交点,则称抛物线为直线的“双幸运曲线”,其交点为该直线的“幸运点”.
(1)已知直线解析式为,下列抛物线为该直线的“双幸运曲线”的是________;(填序号)
①;②;③;
(2)如图,已知直线l:,抛物线为直线l的“双幸运曲线”,“幸运点”分别为、,在直线l上方抛物线部分是否存在点使△面积最大,若存在,请求出面积的最大值和点坐标,若不存在,请说明理由;
(3)已知x轴的“双幸运曲线”()经过点(1,3),(0,),在x轴的“幸运点”分别为、,试求的取值范围.
训练题04【2023·湖北黄冈·中考真题】
已知二次函数的图象与x轴的一个交点坐标为,对称轴为直线,下列论中:①;②若点均在该二次函数图象上,则;③若m为任意实数,则;④方程的两实数根为,且,则.正确结论的序号为( )
A.①②③B.①③④C.②③④D.①④
训练题05【2023·河北石家庄·九年级统考】
二次函数的图象如图.点位于坐标原点,点,,,…,在y轴的正半轴上,点,,,…,在二次函数位于第一象限的图象上,点,,,…,在二次函数位于第二象限的图象上,四边形,四边形,四边形,…,四边形.都是菱形,,则的边长为 ,菱形的周长为 .
训练题06【2023·河南省·中考真题】
二次函数的图象如图所示,则一次函数的图象一定不经过( )
A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限
训练题07【2021·甘肃兰州·中考真题】
如图1,二次函数的图象交坐标轴于点,,点为轴上一动点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)过点作轴分别交线段,抛物线于点,,连接.当时,求的面积;
(3)如图2,将线段绕点逆时针旋转90得到线段.
①当点在抛物线上时,求点的坐标;
②点在抛物线上,连接,当平分时,直接写出点P的坐标.
训练题08【2023·山东菏泽·中考真题】
若一个点的纵坐标是横坐标的3倍,则称这个点为“三倍点”,如:等都是三倍点”,在的范围内,若二次函数的图象上至少存在一个“三倍点”,则c的取值范围是( )
A.B.C.D.
训练题09【2022·江苏南通·中考真题】
定义:函数图象上到两坐标轴的距离都不大于n(n≥0)的点叫做这个函数图象的“n阶方点”.例如,点(13,13)是函数y=x图象的“12阶方点”;点(2,1)是函数y=2x图象的“2阶方点”.
(1)在①(﹣2,-12);②(﹣1,﹣1);③(1,1)三点中,是反比例函数y=1x图象的“1阶方点”的有 (填序号);
(2)若y关于x的一次函数y=ax﹣3a+1图象的“2阶方点”有且只有一个,求a的值;
(3)若y关于x的二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“n阶方点”一定存在,请直接写出n的取值范围.
训练题10【2022·广西柳州·文华中学九上期末】
定义:将二次函数l的图象沿x轴向右平移t,再沿x轴翻折,得到新函数l′的图象,则称函数l′是函数l的“t值衍生抛物线”.已知l:y=x2﹣2x﹣3.
(1)当t=﹣2时,
①求衍生抛物线l′的函数解析式;
②如图1,函数l与l'的图象交于M(,n),N(m,﹣2)两点,连接MN.点P为抛物线l′上一点,且位于线段MN上方,过点P作PQ∥y轴,交MN于点Q,交抛物线l于点G,求S△QNG与S△PNG存在的数量关系.
(2)当t=2时,如图2,函数l与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连接AC.函数l′与x轴交于D,E两点,与y轴交于点F.点K在抛物线l′上,且∠EFK=∠OCA.请直接写出点K的横坐标.
题型训练
x
…
0
1
2
3
…
y
…
3
0
m
3
…
答案&解析
训练题01【2023·四川巴中·中考真题】
【答案】或
【分析】根据题意与x轴的交点坐标和它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标关于y轴对称,再进行分类讨论,即和两种情况,求出与x轴的交点坐标,即可解答.
【详解】解:①当时,函数的解析式为,
此时函数的图象与x轴只有一个交点成立,
当时,可得,解得,
与x轴的交点坐标为,
根据题意可得,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为;
①当时,
函数的图象与x轴只有一个交点,
,即,
解得,
函数的解析式为,
当时,可得,
解得,
根据题意可得,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为,
综上所述,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为或,
故答案为:或.
训练题02【2023·江苏无锡·校考二模】
【答案】D
【分析】根据表格确定对称轴的位置,进而求出的值,画出二次函数的图象,利用数形结合的思想,进行判断即可.
【详解】解:由表格可知:和的函数值相同,均为,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴和的函数值相等,即:,
根据五点作图法,得到二次函数的图象如下:
由图可知:
抛物线开口向上, 时,随值的增大而减小,时,随值的增大而增大,
当时,x的取值范围是或,
抛物线与轴交于,
∴方程的根为0和2;
综上:选项错误,不符合题意,选项正确,符合题意;
故选D.
训练题03【2022秋·湖南长沙·外国语学校校考】
【答案】(1)②
(2)存在,最大面积为此时
(3)
【分析】(1)分别联立一次函数与抛物线的解析式,再判断方程组的解的个数得到函数图象的交点个数,结合新定义可得答案;
(2)如图,过作轴交于点先求解A,B的坐标,再设则可得再利用面积公式列二次函数关系式,利用二次函数的性质可得答案;
(3)先求解则抛物线为:再结合抛物线与x轴有两个交点,可得再利用,结合二次函数的性质可得答案.
【详解】(1)解:联立
∴即
∴方程无解,
∴两个函数图象没有交点,
∴根据定义:抛物线不为该直线的“双幸运曲线”;
同理:由可得:方程有两个不相等的实根,
∴两个函数有两个交点,
∴抛物线为该直线的“双幸运曲线”;
由可得:
解得:方程有两个相等的实根,
∴两个函数有1个交点,
∴抛物线不为该直线的“双幸运曲线”;
故选②
(2)存在,理由如下:
如图,过作轴交于点
联立
∴
解得:
∴
∴
设则
∴
∴
当时,面积最大,最大面积为
此时
∴
(3)∵()经过点(1,3),(0,),
∴
解得:
∴抛物线为:
令则结合题意可得方程有两个不相等的实根
∴
∴
∵
∴,解得,
∴,
∴
∴当时,最小,为,
当时,最大,为
∴
训练题04【2023·湖北黄冈·中考真题】
【答案】B
【分析】将代入,可判断①;根据抛物线的对称轴及增减性可判断②;根据抛物线的顶点坐标可判断③;根据的图象与x轴的交点的位置可判断④.
【详解】解:将代入,可得,
故①正确;
二次函数图象的对称轴为直线,
点到对称轴的距离分别为:4,1,3,
,
图象开口向下,离对称轴越远,函数值越小,
,
故②错误;
二次函数图象的对称轴为直线,
,
又,
,
,
当时,y取最大值,最大值为,
即二次函数的图象的顶点坐标为,
若m为任意实数,则
故③正确;
二次函数图象的对称轴为直线,与x轴的一个交点坐标为,
与x轴的另一个交点坐标为,
的图象向上平移一个单位长度,即为的图象,
的图象与x轴的两个交点一个在的左侧,另一个在的右侧,
若方程的两实数根为,且,则,
故④正确;
综上可知,正确的有①③④
训练题05【2023·河北石家庄·九年级统考】
【答案】
【分析】过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,过点于点,过点于点,根据四边形,四边形,四边形,…,四边形.都是菱形,,得到是等边三角形,设点坐标为,则:,在中,,求出点的坐标,进而求出的边长,菱形的周长,同法求出菱形的周长,菱形的周长,进而推出菱形的周长.
【详解】过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,过点于点,过点于点,
∵四边形,四边形,四边形,…,四边形.都是菱形,,
∴是等边三角形;
设点坐标为,则:,
∵,
∴,
在中,,
∴,
解得:(舍去)或,
∴,
∴,
∴的边长为,
∴菱形的周长;
设点坐标为,在中, ,
且,
∴,
解得,或 (舍去),
∴,
∵,
∴,
∴,
∴菱形的周长;
同法可得:菱形的周长;
∴菱形的周长为:;
故答案为:,.
训练题06【2023·河南省·中考真题】
【答案】D
【分析】根据二次函数图象的开口方向、对称轴判断出、的正负情况,再由一次函数的性质解答.
【详解】解:由图象开口向下可知,
由对称轴,得.
∴一次函数的图象经过第一、二、三象限,不经过第四象限.
故选:D.
训练题07【2021·甘肃兰州·中考真题】
【答案】(1);(2);(3)①或;②或.
【分析】(1)根据点的坐标以及已知条件,将的坐标代入即可求得的值,进而求得抛物线的解析式;
(2)依题意根据(1)的解析式求得的坐标,进而求得,据此求得,根据进而求得的坐标,根据即可求得的面积;
(3)①过作轴,分点在轴上方和下方两种情况讨论,证明,设,将点的坐标代入(1)中抛物线解析式中即可求得点的坐标情形2,方法同情形1;
②分当不平行于轴和轴两种情况讨论,当当不平行于轴时,过点作交于点,过点作于点,证明进而可得的坐标,当轴时,结合已知条件即可求得的坐标.
【详解】(1)二次函数的图象经过
解得
(2)由,令
解得
当时,
,则
;
(3)如图,当点在轴下方时,过点作于点,
由,令,
解得
,
,
将线段绕点逆时针旋转90得到线段,
,,
设,
点在抛物线上,
解得(舍)
当点在轴上方时,如图,
过点作于点,设
同理可得
点在抛物线上,
解得(舍去),
综上所述,或;
②当不平行于轴时,过点作交于点,过点作于点,如图,
平分,,
,
,
,
当不平行于轴时,重合,
,
当轴时,如图,
此时
则
综上所述,当平方时,点的坐标为或.
训练题08【2023·山东菏泽·中考真题】
【答案】D
【分析】由题意可得:三倍点所在的直线为,根据二次函数的图象上至少存在一个“三倍点”转化为和至少有一个交点,求,再根据和时两个函数值大小即可求出.
【详解】解:由题意可得:三倍点所在的直线为,
在的范围内,二次函数的图象上至少存在一个“三倍点”,
即在的范围内,和至少有一个交点,
令,整理得:,
则,解得,
,
∴,
∴或
当时,,即,解得,
当时,,即,解得,
综上,c的取值范围是,
故选:D.
训练题09【2022·江苏南通·中考真题】
【详解】解:(1)①(﹣2,-12)到两坐标轴的距离分别是2>1,12<1,∴(﹣2,-12)不是反比例函数y=1x图象的“1阶方点”;
②(﹣1,﹣1)到两坐标轴的距离分别是1≤1,1≤1,∴(﹣1,﹣1)是反比例函数y=1x图象的“1阶方点”;
③(1,1)到两坐标轴的距离分别是1≤1,1≤1,∴(1,1)是反比例函数y=1x图象的“1阶方点”;
故答案为:②③;
(2)∵y=ax﹣3a+1=a(x﹣3)+1,∴函数经过定点(3,1),
在以O为中心,边长为4的正方形ABCD中,当直线与正方形区域只有唯一交点时,图象的“2阶方点”有且只有一个,由图可知,C(2,﹣2),D(2,2),
∵一次函数y=ax﹣3a+1图象的“2阶方点”有且只有一个,
当直线经过点C时,a=3,此时图象的“2阶方点”有且只有一个,
当直线经过点D时,a=﹣1,此时图象的“2阶方点”有且只有一个,综上所述:a的值为3或a=﹣1;
(3)在以O为中心,边长为2n的正方形ABCD中,当抛物线与正方形区域有公共部分时,
二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“n阶方点”一定存在,
如图2,当n>0时,A(n,n),B(n,﹣n),C(﹣n,﹣n),D(﹣n,n),
当抛物线经过点D时,n=﹣1(舍)或n=14;当抛物线经过点B时,n=1;
∴14≤n≤1时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象有“n阶方点”;
综上所述:14≤n≤1时,二次函数y=﹣(x﹣n)2﹣2n+1图象的“n阶方点”一定存在.
训练题10【2022·广西柳州·文华中学九上期末】
【答案】(1)①;②;
(2)点K的横坐标为4或
【分析】(1)①利用抛物线的性质和衍生抛物线的定义解答即可;
②利用待定系数法求得直线MN的解析式,设P(m,﹣m2﹣2m+3),则得到Q(m,﹣2m),G(m,m2﹣2m﹣3),利用m的代数式分别表示出PQ,QG的长,再利用同高的三角形的面积比等于底的比即可得出结论;
(2)利用函数解析式求得点A,B,C,D,E,F的坐标,进而得出线段OA,OC,OD,OE,AC,OF的长,设直线FK的解析式为y=kx﹣5,设直线FK交x轴于点M,过点M作MN⊥EF于点N,用k的代数式表示出线段OM.FM,ME的长,利用∠EFK=∠OCA,得到sin∠EFK=sin∠OCA,列出关于k的方程,解方程求得k值,将直线FK的解析式与衍生抛物线l′的函数解析式联立即可得出结论.
【详解】
(1)
解:①∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴当t=﹣2时,将二次函数l的图象沿x轴向右平移t个单位得:y=(x+1)2﹣4.
∴此时函数的顶点坐标为(﹣1,﹣4).
再沿x轴翻折,得到新函数的顶点坐标为(﹣1,4).
∵沿x轴翻折,得到新函数的形状大小不变,开口方向相反,
∴沿x轴翻折,得到新函数的解析式为y=﹣(x+1)2+4.
∴衍生抛物线l′的函数解析式为y=﹣x2﹣2x+3;
②∵M(,n),N(m,﹣2)两点在抛物线y=x2﹣2x﹣3上,
∴n=2,m.
∴M(,2),N(,﹣2).
∴直线MN的解析式为y=﹣2x.
如图,设P(m,﹣m2﹣2m+3),
∵PQ∥y轴,
∴Q(m,﹣2m),G(m,m2﹣2m﹣3).
∴PQ=(﹣m2﹣2m+3)﹣(﹣2m)=﹣m2+3,
QG=(﹣2m)﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3,
∴PQ=QG.
∴QGPG.
∵△PNG与△QNG高相等,
∴.
∴S△QNG与S△PNG存在的数量关系:;
(2)
解:点K的横坐标为4或.理由:
当t=2时,函数l的衍生抛物线l′的函数解析式为y=﹣(x﹣3)2+4=﹣x2+6x﹣5.
令x=0,则y=﹣5,
∴F(0,﹣5).
∴OF=5.
令y=0,则﹣x2+6x﹣5=0,
解得:x=1或5.
∴D(1,0),E(5,0).
∴OE=5.
∴OF=OE.
∴∠OFE=∠OEF=45°.
令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
∴OC=3.
令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,
解得:x=﹣1或3.
∴A(﹣1,0).
∴OA=1.
∴AC.
设直线FK交x轴于点M,过点M作MN⊥EF于点N,如图,
设直线FK的解析式为y=kx﹣5,
令y=0,则x,
∴M(,0).
∴OM,
∴FM.
ME=OE﹣OM=5.
∵MN⊥EF,∠OEF=45°,
∴MN=NE(5).
∵∠EFK=∠OCA,
∴sin∠EFK=sin∠OCA.
∵sin∠MFE,
∴.
解得:k=2或.
∴直线FK的解析式为y=2x﹣5或yx﹣5.
∴或.
∴或.
∴点K的横坐标为4或.
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