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中考10 二次函数大题综合-【黄金冲刺】2024年考前20天中考数学极限满分冲刺(安徽专用)
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1.(2024·安徽马鞍山·二模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求的值
(2)若时,,求的取值范围
(3)若点是抛物线在第四象限上的点,与线段相交于点,设的面积为,的面积为,当平分四边形的面积时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法、二次函数的图象和性质、一次函数的图象和性质等知识,数形结合和分类讨论是解题的关键.
(1)利用待定系数法即可求出答案;
(2)求出抛物线顶点坐标为,对称轴为直线,当时,y有最小值,当时,解得,,根据函数图象即可得到答案;
(3)根据点P的位置,分两种情况画图,分别进行解答即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
∴
解得
即
(2)由(1)得到抛物线的解析式为,
∵
∴抛物线顶点坐标为,对称轴为直线,当时,y有最小值,
当时,解得,,
函数图象如下,
∴当时,,
∴;
(3)当时,解得,,
∴点B的坐标为,
设点P的坐标为,
设直线的解析式为,
则
解得,
∴直线的解析式为,
由题意可证,点C关于直线的对称点为,
当时,作轴交直线于点Q,
当时,,
解得
则点Q的坐标为,
∴,
∵,,平分四边形的面积,
∴,
解得(不合题意,舍去)
∴
∴,
∵,
∴;
当时,设直线的解析式为,直线交y轴与点R,
则
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点R的坐标是,
∵,,平分四边形的面积,
∴,
解得(不合题意,舍去),(不合题意,舍去)
综上可知,
2.(2024·安徽阜阳·三模)太子山旅游景区风景怡人,吸引了大批游客前来观光游览,在景区入口游客可乘坐观光车直接到达景点游览,观光车每天到开放.某天欲乘坐观光车总人数y(人)与开放时间x(小时)之间满足:.若景区每小时有12趟观光车,每趟载客20人,设等待坐观光车的游客为p(人).
(1)求p关于x的函数关系式;
(2)求等待观光车的游客最多时有多少人?
【答案】(1)
(2)等待观光车的游客最多时有多少人620人
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的实际应用,解题的关键是正确理解题意,根据题意得出正确的函数关系式,以及熟练掌握一次函数和二次函数的性质.
(1)根据等待坐观光车的游客=欲乘坐观光车总人数观光车乘坐人数,即可解答;
(2)根据(1)中得出的函数关系式,结合一次函数和二次函数的性质,即可解答.
【详解】(1)解:当时,;
当时,,
∴p关于x的函数关系式为;
(2)解:当时,,
∵,
∴当时,p有最大值620;
当时,,
把代入得,
∵,
∴p最大值小于600,
综上: 等待观光车的游客最多时有多少人620人.
3.(2024·安徽·二模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线与轴交于A,B两点(点A在点的左侧),与轴交于点.
(1)求线段的长.
(2)若当时,的最小值为.
①求的值.
②为抛物线上的一个动点,过点作轴,交直线于点,作,交抛物线于另一点.若,求点的横坐标.
【答案】(1)4
(2)①;②点的横坐标为2或或或
【分析】本题主要考查抛物线与x轴的交点问题、二次函数的图象与性质:
(1)令,得,求出方程的解即可得出的长;
(2)①由,当时,的最小值为可知当时,的值为,代入二次函数解析式得,可求出的值;②求出点的坐标和直线的解析式,设点,得点的坐标为,求出,,根据列方程求解即可.
【详解】(1)解:设,则,
,
解得或,
点,,
.
(2)解:①抛物线
∴抛物线的对称轴为直线.
,当时,的最小值为,
当时,的值为,
∴
.
②由①,可得抛物线的表达式为,
令,则,
∴点的坐标为,
设直线的表达式为,
把代入得,,
解得,,
∴直线的表达式为.
如图,
设点,则点的坐标为,
.
轴,,
轴,
关于直线对称,
点的横坐标为,
.
,
.
分两种情况:
(i),解得或;
(ii),解得或.
综上所述,点的横坐标为2或或或.
4.(2024·安徽芜湖·二模)如图1,抛物线与轴交于点和点(点在原点的左侧,点在原点的右侧),且.在轴上有一动点,过点作直线轴,交抛物线于点.
(1)求点的坐标及抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,若,求此时点的坐标;
(3)如图3,连接并延长交轴于点,连接,记的面积为的面积为,若,求此时点的坐标.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,解直角三角形:
(1)先求出,接着利用待定系数法求出对应的函数解析式,再根据对称性求出点A的坐标即可;
(2)点坐标为,则,求出,解直角三角形得到,则,解方程即可得到答案;
(3)设直线的表达式为,则,解得,则直线的表达式为,即可得到点坐标为,则,据此分别求出,再由建立方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
把代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为,
∵抛物线对称轴为直线,
∴;
(2)解:由题意得点坐标为,
∴
,
∴,
,
∴,
∴,
,
(舍去)或,
;
(3)解:由题意得点坐标为
设直线的表达式为,
则,解得
∴直线的表达式为,当时,,
∴点坐标为,
∴
,
,
,
∴或,
解得(舍去)或(负值舍去)
.
5.(2024·安徽合肥·一模)已知二次函数(且为常数),当a取不同的值时,其图象不同.
(1)求二次函数的顶点坐标(用含a的式子表示);
(2)若抛物线与x轴交于两点,当时,
①求抛物线的解析式;
②若抛物线顶点为C,其对称轴与x轴交于点D,直线与x轴交于点E.点M为抛物线对称轴上一动点,过点M作,垂足N在线段上.试问是否存在点M,使?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判定等等:
(1)把抛物线解析式化为顶点式即可得到答案;
(2)①根据题意可得,进而得到,解方程即可得到答案;②先求出,,,则,可得,则;证明是等腰直角三角形,得到;设,如图所示,当点M在x轴下方时,则,,可得方程,解方程即可得到答案;同理求出当点M在x轴上方时的坐标即可.
【详解】(1)解:∵二次函数解析式为,
∴二次函数顶点坐标为;
(2)解:①∵抛物线与x轴交于两点,
∴,
∵,
∴,
解得或(舍去),
∴抛物线解析式为;
②由(2)①可得,则,
∵直线与x轴交于点E,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴;
设,
如图所示,当点M在x轴下方时,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得(正值舍去),
∴;
同理当点M在x轴上方时,可求得,
综上所述,或.
6.(2024·安徽亳州·二模)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图,轴与抛物线相交于点,点是直线下方抛物线上的动点,过点且与轴平行的直线与,分别相交于点,,试探究当点运动到何处时,四边形的面积最大,求点的坐标.
【答案】(1)抛物线的函数表达式;
(2)时,四边形的最大面积为,此时.
【分析】()根据待定系数法,将点的坐标代入,即可得到函数解析式;
()设,可以先求出的坐标,得到的解析式为,由此设的坐标为,可以得到为 ,结合面积公式得到四边形的面积,由此求解;
本题主要考查求二次函数解析式,以及二次函数的性质,掌握二次函数的图象及性质是解题的关键.
【详解】(1)把,代入得,,
解得,
∴抛物线的函数表达式;
(2)设,
∵轴,
∴点的纵坐标为,
∵点在抛物线上,
∴,
∴或,
∴点坐标为,
∴,
设直线的函数表达式为
把坐标代入直线的函数表达式得,解得:,
∴直线的函数表达式为,
∴的坐标为,
∴,
∵轴,,
∴
∴四边形的面积,
∴时,四边形的面积为,此时,
∴.
7.(2024·安徽·一模)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象经过点,与轴交于点,一次函数的图象经过,两点.
(1)求二次函数和一次函数的函数表达式;
(2)若点是二次函数图象的对称轴上的点,且,如图2,求点的坐标;
(3)点是二次函数的图像位于第一象限部分上的一动点,过点作轴的垂线交直线于点,若点的横坐标为.试探免:是否存在常数,使得的长为4?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)把点、的坐标代入抛物线和直线表达式,即可求解;
(2)先求出二次函数的对称轴,设,再用两点间距离公式列方程即可求解;
(3)先得点坐标为,,再根据的长为4列出方程求解即可.
【详解】(1)把点,代入抛物线得:
,解得:,
故二次函数的表达式为:,
把,代入一次函数表达式得:
,解得:,
故一次函数的表达式为:;
(2)二次函数的的对称轴为直线,
由点是二次函数图象的对称轴上的点,可设,
,
,
,
解得:,
;
(3)第一象限点的模坐标为.
点坐标为,
点坐标为,
的长为4,
或
,(舍去),
的值为,
【点睛】本题是二次函数的综合题,熟练掌握二次函数的图象及性质,两点间距离公式是解题的关键.
8.(2024·安徽合肥·一模)已知抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,直线经过点A.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)若直线与抛物线的对称轴交于点E.
①若点E为抛物线的顶点,求a的值;
②若点E在第四象限并且在抛物线的上方,记的面积为,记的面积为,,求S与x的函数表达式,并求出S的最大值.
【答案】(1),
(2)①;②;S的最大值为.
【分析】本题考查了二次函数的综合题,数形结合,灵活运用分类讨论的思想是正确解答此类题的关键.
(1)令,解方程,即可求解;
(2)①先求得直线解析式为:,顶点坐标为,根据直线过点,列式计算即可求解;
②根据题意画出示意图,利用三角形面积公式列式得到,,再求得,据此求解即可.
【详解】(1)解:令,则有:
,
即,
,,
,;
(2)解:直线经过,
,
,
直线解析式为:,
抛物线配方得,
其顶点坐标为;
①当E为顶点时:即过,
,
,(舍去),
;
②根据题意可画出示意图,
设直线交y轴于F,交抛物线对称轴于E点,且点E在第四象限并且在抛物线的上方,
则,,,
又,
,
,
.
,
∵,
∴当,S的最大值为.
9.(2024·安徽·一模)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线与轴分别交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)如图,点分别是抛物线上第四象限、第二象限上的点,其中点的横坐标为,连接交轴于点,连接,设的面积为,且,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)点坐标为
【分析】本题考查抛物线与轴的交点,抛物线与三角形面积综合,以及待定系数法求函数解析式,关键是待定系数法求出函数解析式.
(1)将A、B两点坐标代入解析式即可得到抛物线解析式;
(2)根据点是抛物线上第二象限上的点,其横坐标为,点坐标为,然后用待定系数法求直线的解析式,从而求出点坐标,再根据三角形的面积公式以及,求出点的横坐标,然后再代入二次函数解析式,从而得出结论.
【详解】(1)解:将、点的坐标代入抛物线中,
得,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)点是抛物线上第二象限上的点,其横坐标为,
点坐标为,
设直线的解析式为,
把,坐标代入得:,
解得,
直线与轴的交点的坐标为
,
,
的面积为,
,
,
解得,
把代入得,
点坐标为.
10.(2024·安徽安庆·一模)如图,抛物线与x轴交于点、两点,与y轴交于点C.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)点E为直线上的任意一点,过点E作x轴的垂线与此抛物线交于点F.
①若点E在第一象限,连接,求面积的最大值;
②此抛物线对称轴与直线交于点D,连接,若为直角三角形,请直接写出E点坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或或或
【分析】本题考查二次函数的综合应用,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解是解题的关键.
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)①先求出的解析式,设,将三角形的面积转化为二次函数求最值,即可;
②分点为直角顶点,点为直角顶点,两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:把点、代入解析式,得:
,解得:;
∴;
(2)①∵,
∴当时,,
∴,
设的解析式为,把代入,得:,
∴,
设点,则:,
∴,
∴,
∴当时,面积的最大值为;
②∵,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴
设点,则:,
∴,
当点为直角顶点时,则:,
∴,
解得:(舍去),或;
∴或
当点为直角顶点时:,
∴,
解得:(舍),(舍),或;
∴或;
综上:或或或.
11.(2024·安徽合肥·一模)如图,直线与x轴交于点B,与y轴交于点C,抛物线经过B、C两点,抛物线与x轴负半轴交于点A.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)直接写出当时,x的取值范围;
(3)点P是位于直线BC下方抛物线上的一个动点,过点P作于点E,连接.求面积的最大值及此时点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3);
【分析】(1)令直线解析式,即可求得点B的坐标,令,即可求得点C的坐标,利用待定系数法直接代入求解即可;
(2)根据函数图象即可解答;
(3)过点P作轴于点H,交直线于点G,过点E作于点F,设点,则点,,证明是等腰直角三角形,得到,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:时,,,
,
时,,
,
将,代入得:
解得,
;
(2)解:,,
时,
由函数图象可得:;
(3)解:如图,过点P作轴于点H,交直线BC于点G,过点E作于点F,
设点,
则点,,
,
,
,轴,
是等腰直角三角形,,
,
,
∵P在直线下方,
,
,对称轴为直线,
当时,,
此时点P坐标为.
【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,图像法解不等式,等腰三角形的判定和性质等知识,解题的关键是利用数形结合的思想解决问题.
12.(2024·安徽六安·一模)如图,二次函数与一次函数的图象交于A,B两点,点A在y轴上,点B在x轴上,一次函数的图象与二次函数的对称轴交于点P.
(1)求点P的坐标;
(2)当时,二次函数的最大值是15,求a的值;
(3)点C是该二次函数图象上A,B两点之间的一动点,点C的坐标为,,求当取何值时,的值最小,最小值是多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据已知条件得到直线,把代入即可得到结论;
(2)根据二次函数的性质得到二次函数的最大值是15,解方程即可得到结论;
(3)根据在抛物线上,求得,根据勾股定理和二次函数的性质即可得到结论.
【详解】(1)二次函数的对称轴为直线,
把代入得,
点的坐标为,
故答案为:;
(2)∵二次函数的对称轴为,在对称轴左侧二次函数y的值随x的增大而减小
∴二次函数 的最大值是15,即
解得,
∵,
∴,
∴;
(3)∵在抛物线上,
∵,
当 时,m的值最小,最小值是 .
【点睛】本题主要考查二次函数的综合题,一次函数和二次函数的性质,熟练掌握待定系数法求函数解析式即二次函数的性质是解题的关键.
13.(2024·安徽·三模)已知:如图,在平面直角坐标系中,抛物线的图象经过,两点.点是抛物线在第四象限部分上的动点,且位于抛物线的下方,过点作直线轴,交抛物线于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若抛物线的对称轴是直线,且,求点的横坐标;
(3)若点恰为抛物线的最低点时,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)的横坐标为12
(3)
【分析】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法、二次函数的图象和性质、一元一次不等式等知识,数形结合是解题的关键.
(1)利用待定系数法求解即即可;
(2)求出抛物线的解析式为,根据得到,解方程即可得到答案;
(3)求出点的坐标为,得到点的坐标为,根据得到不等式,解不等式即可得到答案.
【详解】(1)解:抛物线过,两点,
,
解得,
则抛物线的函数解析式为;
(2)抛物线的对称轴是直线,
∴,
解得,
抛物线的解析式为:,
∵,
∴,
整理,得,
解得(舍去),,
点的横坐标为12;
(3),
此时点的坐标为.
则点的坐标为,
又,
,
解得,
的取值范围是.
14.(2024·安徽合肥·二模)如图(1)是一个高脚杯的截面图,杯体呈抛物线形(杯体厚度不计),杯底,点O是的中点,,杯子的高度(即,之间的距离)为,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(1个单位长度表示).
(1)求杯体所在抛物线的解析式;
(2)将杯子向右平移,并倒满饮料,杯体与y轴交于点E(图2),过D点放一根吸管,吸管底部碰触到杯壁后不再移动,发现剩余饮料的液面低于点E,设吸管所在直线的解析式为,求k的取值范围;
(3)将放在水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点B顺时针旋转60°,液面恰好到达点D处(),如图3.
①请你以的中点O为原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系;
②请直接写出此时杯子内液体的最大深度.
【答案】(1)
(2)
(3)①,见解析;②
【分析】(1)根据题意,得到,,设抛物线的解析式为,代入计算即可;
(2)先确定平移后的解析式为,再计算直线的解析式和直线的解析式,结合喝过一次饮料后,发现剩余饮料的液面低于点,确定范围即可.
(3)①根据题意,画出符合题意的坐标系即可,设与轴的交点为M,计算的长即可得到坐标.
②设点N是抛物线上的一点,且,;过点N作轴,交于点G,过点G作轴于点E,确定,计算得最大值,且最大值为,过点N作于点H,则,
故的最大值为.
【详解】(1)∵,杯子的高度(即,之间的距离)为.
∴,,
设抛物线的解析式为,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)∵抛物线的解析式为,
∴平移后的解析式为.
∴抛物线的对称轴为直线,,
∴的对称点为,
∵,
∴平移后,
设直线的解析式为,
∴,
解得;
∴;
设直线的解析式为,
∴,
解得;
∴,
根据题意,喝过一次饮料后,发现剩余饮料的液面低于点,
∴.
(3)①根据题意,建立直角坐标系如下,设与轴的交点为M,直线与轴的交点为S,
∵,杯子的高度(即,之间的距离)为.
∴,,
∵水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点顺时针旋转,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
②∵抛物线的解析式为,
设点N是抛物线上的一点,且,;
过点N作轴,交于点G,
∵水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点顺时针旋转,
∴,
∵,
∴,
过点G作轴于点E,
∵轴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∵,,
∴时,取得最大值,且最大值为,
过点N作于点H,
则,
故的最大值为,
故液体的最大深度为.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,正切函数的应用,构造二次函数求最值,特殊角的三角函数值,旋转的性质等,熟练掌握待定系数法,正切函数,构造二次函数求最值是解题的关键.
15.(2024·安徽池州·三模)如图,抛物线的图象与轴交于,两点,且点的坐标是,与轴交于点,且点的坐标是.
(1)求抛物线的解析式;
(2)与抛物线的对称轴交于点,点在抛物线上,且坐标为,求面积的最大值;
(3)在(2)的条件下,点是的中点,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)最大值为
(3)
【分析】本题考查了二次函数综合应用,面积问题,线段长度问题;
(1)把点,点.代入,待定系数法求解析式,即可求解;
(2)作轴交于点,得出直线的解析式为:,进而得出,,点,表示出,进而根据三角形的面积公式,列出函数关系式,根据二次函数的性质,即可求解;
(3)先求得,进而根据中点坐标公式得出,然后勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:把点,点.代入
得,,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)如图所示,作轴交于点,
设直线的解析式为:,代入,.
∴
解得:
∴直线的解析式为:,
∵
对称轴为直线,
当时,
∴,
∵在抛物线上,
∴,点
∴
∴
∴时,的面积最大,最大值为;
(3)由(2)可得,则
∴
∵是的中点,.
∴,即
∵
∴.
16.(2024·安徽·二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于点,交轴于点,点在该抛物线上,横坐标为,将该抛物线两点之间(包括两点)的部分记为图象.
(1)求抛物线的解析式;
(2)图象的最大值与最小值的差为4时,求的值;
(3)如图2,若点位于下方,过点作交拋物线于点,点为直线上一动点,连接,求四边形面积的最大值及此时点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)面积的最大值为18,
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)根据,求出点C的坐标,分为当时,时,时,三种情况讨论即可;
(3)根据,得到,求出直线的解析式,过点作轴交于点,设,则,根据,利用二次函数的性质求出的最大值即可.
【详解】(1)解:代入
得,解得
(2)解:,
当时,,
,
点关于直线的对称点为
①当时,,
,
,
的值不存在
②当时,,
,
,
,解得或(舍)
③当时,,
,
,
此时点与点重合,
综上所述,的值为或;
(3)解:,
,
,
设直线的解析式为,则,
解得,
过点作轴交于点,
设,则
,
,开口向下,对称轴为直线,
又,
当时,的最大值为8,
四边形面积的最大值为18,此时
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,以及运用铅垂法求与二次函数相关的面积最值,熟练掌握待定系数法与铅锤法是解题的关键.
17.(2024·安徽合肥·一模)已知抛物线与直线都经过点,直线与抛物线L的对称轴交于点B.
(1)求m的值;
(2)求证:;
(3)当时,将抛物线L向左平移个单位得到抛物线P,抛物线P与抛物线L的对称轴交于点M,且点M在点B的下方.过点A作x轴的平行线交抛物线P于点N,且点N在点A的右侧,求的最大值,并求出此时n的值.
【答案】(1)
(2)详见解析
(3)当时,值最大,为
【分析】(1)把代入与中,得,,两式相加可得.
(2)由得,由,,得,故.
(3)由得抛物线L为,得,表示出,,得,再利用利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)把代入与中,得
,,
得.
(2)∵,
∴,
∴,
∴.
∵,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)如图:
∵,
∴,
∴将抛物线L为,直线为,
∵抛物线L向左平移,
∴抛物线P为,
∵抛物线L的对称轴为直线,
∵抛物线P与抛物线L的对称轴交于点M,
∴,
∵直线与抛物线L的对称轴交于点B,
∴,
∵点M在点B的下方,
∴.
∵抛物线L的对称轴为直线,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,取得最大值.
【点睛】本题考查了二次函数、一次函数图象上点的坐标特征,完全平方公式,不等式的性质,二次函数的平移,二次函数的性质,二次函数的平移,以及二次函数与几何综合,掌握二次函数最值的求法是解题关键.
18.(2024·安徽蚌埠·一模)如图1,已知直线与坐标轴相交于A、B,点C坐标是,抛物线经过A、B、C三点.点P 是抛物线上的一点,过点P作y轴的平行线,与直线交于点D,与x轴相交于点F.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在第一象限时,连接交于点E,连接,如图2所示;
①求的值;
②设四边形的面积为S,则点P在运动过程中是否存在面积S的最大值,若存在,请求出此时点P的坐标; 若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②当点P在第一象限时,不存在S的最大值,理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法求出函数解析式即可;
(2)①设点P的坐标为则点D的坐标为,点F的坐标为,根据,求出,得出,求出,最后求出结果即可;
②根据,得出对称轴为 ,抛物线开口向上,根据,说明即可.
【详解】(1)解:把代入得:,
∴点,
把代入得:,解得:
∴点,
又∵点,
∴可设此抛物线的解析式为,
把点A代入可得:,
解得:
∴,
即:此抛物线的解析式为.
(2)解:设点P的坐标为则点D的坐标为,点F的坐标为.
①在和中,,
∴,
∴,
∴,
由点D的坐标为得:,
∴;
②不存在.理由如下:
,
∴对称轴为 ,
,
∴抛物线开口向上,
又∵点P在第一象限,
∴,
∴当点 P 在对称轴左侧时,
S随m的减小而增大,且无限趋近时S的值,但无法等于;
当点P在对称轴右侧时,S随m的增大而增大,且无限趋近时S的值最大,但无法等于;
∴当点P在第一象限时,不存在S的最大值.
【点睛】本题主要考查了求一次函数与坐标轴的交点,二次函数的综合,求二次函数解析式,解直角三角形的相关计算,解题的关键是数形结合,熟练掌握二次函数的性质.
19.(2024·安徽马鞍山·一模)如图,过原点的二次函数的图象与x轴正半轴交于点A,经过点A的直线与该函数交于,与y轴交于点.
(1)分别求此二次函数与直线的解析式.
(2)点P是第四象限内二次函数图象上的一个动点,过点P作直线轴于点E,与直线交于点D,设点P的横坐标为t.
①当时,求t的值;
②当点P在直线下方时,连接,过点B作轴于点Q,与交于点F,连接,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)直线的函数表达式为,二次函数表达式为
(2)①的值为2或3或②面积最大值为
【分析】(1)利用待定系数法可求得直线的函数表达式,再求得点A的坐标,代入二次函数表达式求出即可;
(2)①分当点在直线上方和点在直线下方时,两种情况讨论,根据列一元二次方程求解即可;
②证明,推出,再证明四边形为矩形,利用矩形面积公式得到二次函数的表达式,再利用二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:设直线的函数表达式为.
将两点的坐标分别代入,
得,
解得,
∴直线的函数表达式为.
将代入,得.
∴点A的坐标为;
将两点的坐标分别代入,
得,
解得,
∴二次函数表达式为;
(2)①解:点在第一象限内二次函数的图象上,且轴于点,与直线交于点,其横坐标为.
∴点的坐标分别为.
∴.
∵点的坐标为,
∴.
∵,
∴.
如图,当点在直线上方时,.
∵,
∴.
解得,
∵,
∴;
如图,当点在直线下方时,.
∵,
∴.
解得,
综上所述,的值为2或3或;
②解:如图,由(1)得,.
∵轴于点,交于点,点B的坐标为,
∴.
∵点在直线下方,
∴.
∵轴于点,
∴.
∴,,
∴.
∴.
∴.
∴.
∴.
∴四边形为平行四边形.
∵轴,
∴四边形为矩形.
∴.
即.
,
∵,
∴当时,S的最大值为.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数、一次函数、等腰三角形、矩形、勾股定理、相似三角形等知识点,第二问难度较大,需要分情况讨论,画出大致图形,用含t的代数式表示出是解题的关键.
20.(2024·安徽池州·二模)如图,抛物线与正半轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求直线的解析式及抛物线的解析式;
(2)如图,点为第一象限抛物线上一动点,过点作轴,垂足为,交于点,求当点的横坐标为多少时,最大;
(3)如图,将抛物线向左平移得到抛物线,直线与抛物线交于、两点,若点是线段的中点,求抛物线的解析式.
【答案】(1),;
(2)点的横坐标为时,有最大值;
(3).
【分析】()利用待定系数法解答即可求解;
()设点的横坐标为,则,,,先证明为等腰直角三角形,得到,进而得到,根据二次函数的性质即可求解;
()设平移后抛物线的解析式,联立函数解析式得,整理得,,设,,则,是方程的两根,由为的中点可得,求出即可求解;
本题考查了二次函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,二次函数图象的平移,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:抛物线与正半轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
设直线的解析式为,把代入得,
,
解得,
直线的解析式为;
(2)解:设点的横坐标为,则,,,
,,
,,
,
为等腰直角三角形,
,
轴,
为等腰直角三角形,
,
∴,
当时,有最大值,
即点的横坐标为时,有最大值;
(3)解:由()可知,直线的解析式为,
抛物线为:,
设平移后抛物线的解析式,
联立函数解析式得,,
,
整理得,,
设,,则,是方程的两根,
,
∵为的中点,
∴,
∴,
解得,
抛物线的解析式.
21.(2024·安徽宣城·一模)如图,已知抛物线与x轴的交点为,与y轴交点为C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设点C关于抛物线对称轴的对称点为点B,在抛物线的A~B段上存在点P,求五边形面积的最大值;
(3)问该抛物线上是否还存在与点P不重合的点Q,使以A、B、C、D、Q五点为顶点的凸五边形面积等于题(2)中五边形面积的最大值,若存在,直接写出所有满足条件的点Q的横坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)先求出点C的坐标,进而根据对称性求出点B的坐标,再求出直线解析式,过点P作轴交于E,设,则,则,根据进行求解即可;
(3)由对称性可知,点P与对称轴对称的点一定符合题意,即此时点Q的横坐标为;求出抛物线顶点坐标为,可得顶点与B、C组成的三角形面积为,再由四边形,则顶点与A、B、C、D组成的五边形面积为,即当点Q与顶点重合时,符合题意,即此时点Q的横坐标为1;当点Q在x轴上方时,只需要满足即可,求出此时点Q的横坐标即可.
【详解】(1)解:把代入中得:,
∴,
∴抛物线解析式为;
(2)解:在中,当时,,
∴,
∵与x轴的交点为,
∴对称轴为直线,
∵点C关于抛物线对称轴的对称点为点B,
∴;
设直线解析式为,
∴,
∴,
∴直线解析式为,
过点P作轴交于E,设,则,
∴,
∴
,
∴当时,的面积有最大值;
(3)解:由(2)可知,的面积最大时,点P的横坐标为3,
由对称性可知,点P与对称轴对称的点一定符合题意,即此时点Q的横坐标为;
∵抛物线解析式为,
∴顶点坐标为,
∴顶点与B、C组成的三角形面积为,
又∵四边形,
∴顶点与A、B、C、D组成的五边形面积为,
∴当点Q与顶点重合时,符合题意,即此时点Q的横坐标为1;
当点Q在x轴上方时,只需要满足即可,
∴,
∴,
∴,
当时,解得,
∴此时点Q的横坐标为;
综上所述,符合题意的点Q的横坐标为或.
22.(2024·安徽合肥·一模)如图1,点A的坐标为(4,0),抛物线过点A,点B为第四象限内抛物线上一点,其纵坐标为,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点C为直线下方的抛物线上一动点,过点C作交直线于点D,设点C的横坐标为h,当取最大值时,求h的值;
(3)如图2,点,连接,将抛物线的图象向上平移m个单位得到抛物线,当时,若抛物线与直线有两个交点,直接写出m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设交轴于点,由,先求出点的坐标,再求的解析式,把点的解析式代入求出点的坐标,最后把点、的坐标代入抛物线解析式求解;
(2)由点,轴,得点的纵坐标为,把点纵坐标代入直线解析式求出点的横坐标,用参数表示出的长,再配方求最大值.
(3)设平移后的抛物线解析式为,求出直线上横坐标为和的两点和点的坐标,当平移后的抛物线过点时有两个公共点,求出的最小值,当平移后的抛物线与直线有唯一公共点时,求出的值,从而求出的取值范围.
【详解】(1)解:设交轴于点,
∵点坐标为,
∴
∵
∴,
∴
∴点的坐标为
设的解析式为,
∴
解得
∴的解析式为,
∵点的纵坐标为,
∴把代入得
∴点的坐标为
∵过点、
∴
解之得
∴抛物线的表达式为.
(2)∵点C在抛物线上,点C的横坐标为h
∴
∵轴,
∴点的纵坐标为
把代入
得
∴点
∴
∵点C为直线下方的抛物线上一动点
∴
∴当时,的最大值为.
(3)设的解析式为
∵直线过点、
∴
解之得
∴直线的解析式为
当时,,直线对应点为,
当时,,直线对应点为.
设抛物线的图象向上平移m(m>1)个单位得到抛物线为
当抛物线经过点时,抛物线与线段有一个公共点,
当抛物线经过点时,有抛物线与线段两个公共点.如图
当抛物线与直线有唯一的公共点时
解之得
∴当时,若抛物线与直线AE有两个交点, m的取值范围为.
【点睛】本题是二次函数的综合题,关键是掌握二次函数的图象和性质、一次函数图象和性质、解直角三角形、锐角三角函数等知识,数形结合,通过构建方程组,利用根的判别式解决问题.
23.(2024·安徽·一模)如图,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)已知直线与交于点D,在第二象限与抛物线交于点P,求的值;
(3)平移抛物线,如图2,使新抛物线的顶点E是直线在第一象限部分上的一动点,过E作轴于点F,过原抛物线的顶点M作轴交新抛物线于点N,若,求点E的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)点E的坐标为
【分析】(1)根据待定系数法,可得函数解析式;
(2)过点作轴于点,交于点,则轴,可得,根据相似三角形的性质得,由直线与在第二象限与抛物线交于点得,,可得,即可求解;
(3)设点的坐标为,则,平移后的函数解析式为,求出点,可得点的坐标为,,由得,解方程求出的值即可得答案.
【详解】(1)解:将,代入函数解析式得,
,
解得,
此二次函数的解析式为;
(2)解:二次函数与轴交于点,
,
,
直线的解析式为,
过点作轴于点,交于点,
∴轴,
,
,
直线与在第二象限与抛物线交于点,
,
解得,(由于点在第二象限,舍去),
,
,
,
;
(3)解:设点的坐标为,则,
平移后的函数解析式为,
,
点,
把代入 得,,
点的坐标为,
,
,
,
解得(舍去),,
点的坐标为.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,相似三角形的判定和性质,抛物线的平移,解题的关键是掌握待定系数法以及二次函数的性质.
24.(2024·安徽蚌埠·二模)已知抛物线经过点.
(1)求的值;
(2)为抛物线上两点,其中.
()若,且两点均在该抛物线对称轴的左侧,求的取值范围;
()如图,为坐标原点,过两点作轴的垂线与线段分别交于两点.若四边形为平行四边形,求四边形周长的最大值.
【答案】(1),
(2)();()四边形周长的最大值
【分析】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,二次函数图象上点坐标的特征,平行四边形的性质.
(1)把代入计算即可;
(2)()把代入解析式,再结合计算的取值范围即可;()先根据垂线求出,的坐标,再根据四边形为平行四边形可得,得到与的关系,最后表示出四边形周长求最大值即可.
【详解】(1))把代入可得
,
解得;
(2)()由(1)可得抛物线解析式为,,,
∴对称轴为直线,
∵为抛物线上两点,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵两点均在该抛物线对称轴的左侧,
∴,
解得,
∴,
∴;
()∵,
∴直线解析式为,
∵过两点作轴的垂线与线段分别交于两点,
∴,,
∴,
,,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,整理得,
∵,
∴,即,
∴,
∴四边形周长为
∵,
∴,
∴当时最大,最大值,
即四边形周长最大值.
25.(2024·安徽马鞍山·一模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于两点,点.点在轴正半轴上,且,分别是线段,上的动点(点不与点重合,点不与点重合).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)连接.
①将沿轴翻折得到,点的对应点分别是点和点,当点在拋物线上时,求点的坐标;
②连接,当时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)抛物线与轴交于两点,点,用待定系数法即可求解;
(2)①如图,连接交于点,根据折叠的性质,设,用含的式子表示点, 根据点在抛物线上即可求解;②如下图,过点作轴,可证,、、三点共线时,取到最小值,在中,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于两点,,
,解得,
,
∴抛物线的表达式为.
(2)解:已知抛物线与轴交于两点,点,
∴令,则,解得,,,
∴,
①如图,连接交于点,
与关于轴对称,
,,
设,则,且,
在中,,
∴,
∴在中,,
,
点在抛物线上,
,解得或(舍去),
;
②如下图,过点作轴,使得,作延长线于点,
,
又,,
,
,
、、三点共线时,取到最小值,
,,,
,,
在中,,,
.
【点睛】本题主要考查二次函数与几何图形的综合,掌握二次函数图像的性质,几何图形的性质,折叠的性质,勾股定理,最短路径的计算方法是解题的关键.
26.(2024·安徽·一模)已知抛物线为常数,且与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与轴交于点,经过点B的直线与抛物线的另一交点为点D,与轴的交点为点.
(1)如图1,若点D的横坐标为3,试求抛物线的函数表达式;
(2)如图2,若,试确定a的值;
(3)如图3,在(1)的情形下,连接,,点P为抛物线在第一象限内的点,连接交于点Q,当取最大值时,试求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)令,则,求出,,将代入一次函数求出,从而得出点的坐标,再将的坐标代入二次函数即可得解;
(2)由(1)得:,,设点的坐标为,由得出点的横坐标为2,代入一次函数解析式得出点的坐标,再将的坐标代入二次函数即可得解;
(3)由(1)知:,,,得出,求出点的坐标得出,根据,得出关系式,根据二次函数的性质即可得出答案.
【详解】(1)解:在中,令,则,
解得:,,
,,
将代入得:,
解得:,
,
点的横坐标为3,
当时,,
,
将代入抛物线解析式得:,
解得:,
;
(2)解:由(1)得:,,
设点的坐标为,
,
为的中点,
在轴上,
,
,
在中,当时,,
,
将代入抛物线解析式得:,
解得:;
(3)解:由(1)知:,,,
,
在中,当时,,
,
,
设,
,
,
当时,的值最大,此时.
【点睛】本题考查了一次函数与二次函数的交点问题、二次函数综合—面积问题,待定系数法求函数解析式,二次函数图象性质.熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
27.(2024·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于,两点,与y轴交于点C,连接.
(1)求a,b的值;
(2)点M为线段上一动点(不与B,C重合),过点M作轴于点P,交抛物线于点N.
(ⅰ)如图1,当时,求线段的长;
(ⅱ)如图2,在抛物线上找一点Q,连接,,,使得与的面积相等,当线段的长度最小时,求点M的横坐标m的值.
【答案】(1),
(2)(ⅰ);(ⅱ)m的值为或
【分析】本题考查诶粗函数的图象和性质,掌握待定系数法和利用函数性质求面积是解题的关键.
(1)运用待定系数法求函数解析式即可;
(2)(ⅰ)先计算的解析式,然后设,则,,根据题意得到方程求出m值,即可求出的长;
(ⅱ)作于点R,由(ⅰ)可得,,,然后分为点Q在PN的左侧和点Q在PN的右侧两种情况,根据勾股定理解题即可.
【详解】(1)由题意得,解得;
(2)(ⅰ)当时,,
∴,
设直线为,
∵点,
∴,解得,
∴直线为,
设,则,,
∵,
∴,解得,经检验符合题意,
当时,,
∴,,
∴;
(ⅱ)作于点R,
由(ⅰ)可得,,,
的面积为,的面积为,
∴,解得;
当点Q在PN的左侧时,如图1,
Q点的横坐标为,纵坐标为,
∴R点的坐标为,
∵N点坐标为,∴,
∴,
∴当时,NQ取最小值;
当点Q在PN的右侧时,如图2,
Q点的横坐标为,纵坐标为,
∴R点的坐标为,
∵N点的坐标为,
∴,
∴,
∴当时,NQ取最小值.
综上,m的值为或.
28.(2024·安徽宿州·二模)如图1,抛物线(a,b是常数且)与x轴交于点和点B(点B在点A的右侧),点D是抛物线的顶点,是抛物线的对称轴且交x轴于点.
(1)求a,b的值;
(2)点P是抛物线上一点且位于点A和点D之间.
(i)如图2,连接,,,求四边形面积的最大值;
(ii)如图3,连接并延长交延长线于点Q,连接交于点E,求的值.
【答案】(1)
(2)(i)9;(ii)8
【分析】此题考查了二次函数综合题,还考查了一次函数的图象和性质、待定系数法求函数解析式,数形结合是解题的关键.
(1)根据题意得到,解方程组即可得到答案;
(2)(i)求出点B的坐标是,则,过点P作轴,交线段于点Q,求出点的 D的坐标是,得到,可得,求出直线的解析式为,设点P的坐标为,则点Q的坐标为,则,得到,得到四边形面积,由,即可得答案;
(ii)设点P的坐标为,求出直线的解析式为,求出,则,求出直线的解析式为,则点E的坐标是,求出,即可求出定值.
【详解】(1)解:把点代入得到,①
∵是抛物线的对称轴且交x轴于点.
∴,②
联立①②得,
解得
(2)(i)由(1)可得,,
当时,,
当时,,解得,,
∴点B的坐标是,
∴,
过点P作轴,交线段于点Q,
∵
∴点的 D的坐标是,
∴
∴,
设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则点Q的坐标为,
∴,
∴,
∴四边形面积,
∵点P是抛物线上一点且位于点A和点D之间.
∴,
∴当时,有最大值,最大值为9;
(ii)设点P的坐标为,
设设直线的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
∴
∴,
设的解析式为,
则,
解得,
∴直线的解析式为,
当时,,
∴点E的坐标是,
∴,
∴
29.(2024·安徽·二模)如图1,抛物线的顶点D的坐标为,与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点.
(1)求抛物线的表达式及点A,点B的坐标;
(2)如图2,连接交y轴于点E,过点E作交x轴于点F,连接交抛物线于点G,试求点G的坐标;
(3)如图3,连接,,点P是抛物线在第一象限内的点,过点P作,交于点Q,当的长最大时,求点P的坐标.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)设出顶点式,将代入求出解析式即可;
(2)求出直线的解析式,进而求出点坐标,利用同角的余角相等和正切值,得到,求出点坐标,进而求出直线的解析式,联立直线与抛物线,求出交点坐标即可;
(3)过点作轴的平行线,与过点平行于轴的直线交于点,设点坐标为,求出直线,的解析式,根据平移求出直线的解析式,进而求出点坐标,得到的长,三角函数,表示出的长,转化为二次函数求最值即可.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点D的坐标为,
∴设抛物线的解析式为:,
把,代入,得:,
∴,
∴;
令,
解得:,
∴,
(2)设直线的解析式为:,
把代入得:,解得:,
∴,当时,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同法可得:直线的解析式为:,
联立,解得:或,
∴;
(3)设直线的解析式为,把代入得:,
∴,
∴,
同法可得:直线的解析式为:,
∵,
∴,
∴,
设点,
∵,
∴设直线的解析式为:,把,代入,得:
,
∴,
∴,
联立,解得:,
∴,
如图,过点作轴的平行线,与过点平行于轴的直线交于点,
则:,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴当时,有最大值,
此时.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,一次函数图象的平移,解直角三角形等知识点,属于中考压轴题,解题的关键的掌握相关知识点,利用数形结合的思想进行求解.
30.(2024·安徽滁州·一模)已知抛物线交x轴于点和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,已知点P是位于上方的抛物线上的一点,作,垂足为M,求线段长度的最大值;
(3)如图2,已知点Q是第四象限抛物线上一点,,求点Q的坐标.
【答案】(1);
(2)的最大值为;
(3)点Q的坐标为.
【分析】(1)将点代入,求得,即可得解;
(2)求得点和的坐标,推出,作轴于点,交于点,得到是等腰直角三角形,,设,求得关于的二次函数,利用二次函数的性质求解即可;
(3)作交于点,作轴于点,求得,证明,利用正切函数的定义求得,证明是等腰直角三角形,求得,再求得直线的解析式,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于点,
∴,
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:当时,;
当时,,
解得或;
∴,,
∴,
∴,
作轴于点,交于点,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设直线的解析式为,
把代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵,
∴有最大值,最大值为;
(3)解:作交于点,作轴于点,
∵,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
同理直线的解析式为,
联立得,
解得或;
当时,,
∴点Q的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,等腰直角三角形的性质,三角函数的定义,勾股定理等知识,根据题意作出辅助线是解题的关键.
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