2021中考数学三轮复习——二次函数压轴题 限时作业
展开1. 如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点的坐标是,为抛物线上的一个动点,过点作轴于点,交直线于点,抛物线的对称轴是直线.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点在第二象限内,且,求的面积.
(3)在(2)的条件下,若为直线上一点,在轴的下方,是否存在点,使是以为腰的等腰三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
2. 如图,若b是正数,直线l:y=b与y轴交于点A;直线a:y=x–b与y轴交于点B;抛物线L:y=–x2+bx的顶点为C,且L与x轴右交点为D.
(1)若AB=8,求b的值,并求此时L的对称轴与a的交点坐标;
(2)当点C在l下方时,求点C与l距离的最大值;
(3)设x0≠0,点(x0,y1),(x0,y2),(x0,y3)分别在l,a和L上,且y3是y1,y2的平均数,求点(x0,0)与点D间的距离;
(4)在L和a所围成的封闭图形的边界上,把横、纵坐标都是整数的点称为“美点”,分别直接写出b=2019和b=2019.5时“美点”的个数.
3. 如图,抛物线经y=ax2+bx+c过点A(-1,0),点C(0,3),且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点D、E在直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最小值.
(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,求点P的坐标.
4. 如图①,抛物线与轴交于点,与轴交于点,将直线绕点逆时针旋转90°,所得直线与轴交于点.
(1)求直线的函数解析式;
(2)如图②,若点是直线上方抛物线上的一个动点
①当点到直线的距离最大时,求点的坐标和最大距离;
②当点到直线的距离为时,求的值.
5. 如果抛物线C1的顶点在拋物线C2上,抛物线C2的顶点也在拋物线C1上时,那么我们称抛物线C1与C2“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C1:y1=x2+x与C2:y2=ax2+x+c是“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C1,C2的顶点,抛物线C2经过点D(6,–1).
(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C2的解析式;
(2)抛物线C2上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,请说明理由;
(3)如图2,点F(–6,3)在抛物线C1上,点M,N分别是抛物线C1,C2上的动点,且点M,N的横坐标相同,记△AFM面积为S1(当点M与点A,F重合时S1=0),△ABN的面积为S2(当点N与点A,B重合时,S2=0),令S=S1+S2,观察图象,当y1≤y2时,写出x的取值范围,并求出在此范围内S的最大值.
6. 已知抛物线经过和两点,与轴交于点,点为第一象限抛物线上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接,交于点,当时,求出点的坐标;
(3)如图2,点的坐标为,点为轴正半轴上一点,,连接,是否存在点,使?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
7. 综合与探究
如图,抛物线经过点A(–2,0),B(4,0)两点,与轴交于点C,点D是抛物线上一个动点,设点D的横坐标为.连接AC,BC,DB,DC.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)△BCD的面积等于△AOC的面积的时,求的值;
(3)在(2)的条件下,若点M是轴上的一个动点,点N是抛物线上一动点,试判断是否存在这样的点M,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是平行四边形,若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
1. (1)点的坐标是,抛物线的对称轴是直线,则点,
所以设函数的表达式为:,
将点C(0,–2)代入得:,解得:,
故抛物线的表达式为:;
(2)设直线BC的解析式为y=mx+n,
将点(–4,0)、(0,–2)分别代入得,解得:,
所以直线的表达式为:,
设点,则OD=–x,点,点,
∴PE=,
∵,∴=,
解得:或x=–5(舍去),
∴点,
∴PE=,BD=–4–(–5)=1,
∴;
(3)由题意得:在x轴下方,是以为腰的等腰三角形,只存在:的情况,∴BM=BD=1,
∵(–4,0)、(0,–2),∴OB=4,OC=2,
∵∠BOC=90°,∴BC==,
∴,
设M的坐标为(xM,yM),
则,
则,
故点.
2. (1)当x=0吋,y=x﹣b=﹣b,∴B(0,﹣b),
∵AB=8,而A(0,b),∴b﹣(﹣b)=8,∴b=4.
∴L:y=﹣x2+4x,∴L的对称轴x=2,
当x=2时,y=x﹣4=﹣2,
∴L的对称轴与a的交点为(2,﹣2);
(2)∵y=﹣(x﹣)2+,∴L的顶点C(,),
∵点C在l下方,∴C与l的距离为b﹣=﹣(b﹣2)2+1≤1,
∴点C与l距离的最大值为1;
(3)由題意得,即y1+y2=2y3,
得b+x0﹣b=2(﹣x02+bx0),
解得x0=0或x0=b﹣.但x0≠0,取x0=b﹣,
对于L,当y=0时,0=﹣x2+bx,即0=﹣x(x﹣b),解得x1=0,x2=b,
∵b>0,∴右交点D(b,0).
∴点(x0,0)与点D间的距离为b﹣(b﹣)=.
(4)①当b=2019时,抛物线解析式L:y=﹣x2+2019x,
直线解析式a:y=x﹣2019,
联立上述两个解析式可得:x1=﹣1,x2=2019,
∴可知每一个整数x的值 都对应的一个整数y值,且﹣1和2019之间(包括﹣1和﹣2019),共有2021个整数;
∵另外要知道所围成的封闭图形边界分两部分:线段和抛物线,
∴线段和抛物线上各有2021个整数点,∴总计4042个点,
∵这两段图象交点有2个点重复重复,∴美点”的个数:4042﹣2=4040(个);
②当b=2019.5时,
抛物线解析式L:y=﹣x2+2019.5x,
直线解析式a:y=x﹣2019.5,
联立上述两个解析式可得:x1=﹣1,x2=2019.5,
∴当x取整数时,在一次函数y=x﹣2019.5上,y取不到整数值,因此在该图象上“美点”为0,
在二次函数y=x+2019.5x图象上,当x为偶数时,函数值y可取整数,
可知﹣1到2019.5之间有1009个偶数,并且在﹣1和2019.5之间还有整数0,验证后可知0也符合,
条件,因此“美点”共有1010个.
故b=2019时“美点”的个数为4040个,b=2019.5时“美点”的个数为1010个.
3. (1)∵OB=OC,
∴点B(3,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-3)=a(x2-2x-3)=ax2-2ax-3a,
故-3a=3,解得:a=-1,
故抛物线的表达式为:y=-x2+2x+3,对称轴为x=1.
(2)ACDE的周长=AC+DE+CD+AE,其中AC、DE=1是常数,
故CD+AE最小时,周长最小,
取点C关于函数对称点C(2,3),则CD=C′D,
取点A′(-1,1),则A′D=AE,
故:CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,
四边形ACDE的周长的最小值=AC+DE+CD+AEA′D+DC′A′C′.
(3)如图,设直线CP交x轴于点E,
直线CP把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,
又∵S△PCB∶S△PCAEB×(yC-yP)∶AE×(yC-yP)=BE∶AE,
则BE∶AE=3∶5或5∶3,
则AE或,
即:点E的坐标为(,0)或(,0),
将点E、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+3,
解得:k=-6或-2,
故直线CP的表达式为:y=-2x+3或y=-6x+3,
联立并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(4,-5)或(8,-45).
4. (1)当时,则点的坐标为,
当时,,解得,,则点的坐标为,点的坐标为,
∴,∴,
∵将直线绕点逆时针旋转得到直线,
∴,∴,
∴,∴,∴点的坐标为,
设直线的函数解析式为
,得,
即直线的函数解析式为;
(2)作轴交直线于点,如图①所示,
设点的坐标为,则点的坐标为,
∴,
∴轴,
∴轴,
∴,
作于点,则,
∴,
∴当时,取得最大值,此时点P的坐标为,
即当点到直线的距离最大时,点的坐标是,最大距离是;
②当点到直线的距离为时,如图②所示,
则,解得:,
则的坐标为,的坐标为,
当的坐标为,则,∴;
当的坐标为,则,
∴;
由上可得,的值是或.
5. (1)C1顶点在C2上,C2顶点也在C1上,
由抛物线C1:y1=x2+x可得A(–2,–1),
将A(–2,–1),D(6,–1)代入y2=ax2+x+c
得,解得 ,
∴y2=–x2+x+2,∴B(2,3);
(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,
①若B为直角的顶点,BE⊥AB,kBE•kAB=–1,
∴kBE=–1,则直线BE的解析式为y=–x+5.
联立,
解得或,此时E(6,–1);
②若A为直角顶点,AE⊥AB,kAE•kAB=–1,
∴kAE=–1,则直线AE的解析式为y=–x–3,
联立,
解得或,
此时E(10,–13);
③若E为直角顶点,设E(m,–m2+m+2)
由AE⊥BE得kBE•kAE=–1,
即,
解得m=2或–2(不符合题意均舍去),
∴存在,∴E(6,–1)或E(10,–13);
(3)∵y1≤y2,观察图形可得:x的取值范围为–2≤x≤2,
设M(t,t2+t),N(t,−t2+t+2),且–2≤t≤2,
易求直线AF的解析式:y=–x–3,
过M作x轴的平行线MQ交AF于Q,
由yQ=yM,得Q(t2−t−3,t2+t),
S1=|QM|•|yF–yA|=t2+4t+6,
设AB交MN于点P,易知P坐标为(t,t+1),
S2=|PN|•|xA–xB|=2–t2,
S=S1+S2=4t+8,
当t=2时,S的最大值为16.
6. (1)将和代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:.
(2)如图,作轴,垂足为,
∵,
∴,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,
∴直线为:,
由得:.
(3)设交轴于点,如图,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴直线为:,
由得:,,
∵点在第一象限,
∴.
7. (1)抛物线经过点A(–2,0),B(4,0),
∴,解得,
∴抛物线的函数表达式为;
(2)作直线DE⊥轴于点E,交BC于点G,作CF⊥DE,垂足为F,
∵点A的坐标为(–2,0),∴OA=2,
由,得,∴点C的坐标为(0,6),∴OC=6,
∴S△OAC=,
∵S△BCD=S△AOC,∴S△BCD=,
设直线BC的函数表达式为,
由B,C两点的坐标得,解得,
∴直线BC的函数表达式为,
∴点G的坐标为,
∴,
∵点B的坐标为(4,0),∴OB=4,
∵S△BCD=S△CDG+S△BDG=,
∴S△BCD=,
∴,
解得(舍),,
∴的值为3;
(3)存在,如下图所示,以BD为边或者以BD为对角线进行平行四边形的构图,
以BD为边时,有3种情况,
∵D点坐标为,∴点N点纵坐标为±,
当点N的纵坐标为时,如点N2,
此时,解得:(舍),
∴,∴;
当点N的纵坐标为时,如点N3,N4,
此时,解得:
∴,,
∴,;
以BD为对角线时,有1种情况,此时N1点与N2点重合,
∵,D(3,),
∴N1D=4,
∴BM1=N1D=4,
∴OM1=OB+BM1=8,
∴M1(8,0),
综上,点M的坐标为:.
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