中考数学三轮冲刺专练15(函数压轴大题)(教师版)
展开2022中考考点必杀500题
专练15(函数压轴大题)(30道)
1.(2022·湖北襄阳·一模)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的右边).其中,点B的坐标为,对称轴为.
(1)求二次函数的解析式.
(2)当时,,直接写出m的取值范围______.
(3)若点C的坐标为,点D是此函数在第一象限图象上的一个动点,连接AC、AD,并以AC、AD为邻边作平行四边形ADEC,设点D的横坐标为t.
①设点E的纵坐标为n,求出n与t的函数关系式和n的最大值.
②若线段DE与抛物线只有一个交点,直接写出t的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)①,13;②或
【解析】
(1)
解:∵抛物线对称轴,
∴,即,
又∵过点,
∴,解得,
∴二次函数的解析式为
(2)
解:二次函数的解析式为,顶点,
当时,代入解析式求得,
令,解得,,
要使得,则,
故m的取值范围为
(3)
①解:令,解得,A的坐标为,
C的坐标为,设D的坐标为,其中,
设E的坐标为,
∵平行四边形ADEC,
∴,即,
整理得,,,
当时,n有最大值13
②解:∵A的坐标为,C的坐标为,
∵平行四边形ADEC,
∴,即,
∴,即E的坐标为
当E在抛物线上时,,
解得,若要线段DE与抛物线只有一个交点,则,
∵,平行四边形ADEC,
∴,,
即直线DE解析式为,联立抛物线解析式,
,化简得,
由题意得,,即,
综上,t的取值范围为或
【点睛】
本题考查了求二次函数解析式,根据二次函数图象及平行四边形特征求相应参数范围,灵活运用数形结合思想,是解题的关键.
2.(2022·四川成都·二模)已知抛物线与x轴交于两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,抛物线的对称轴交x轴于点M,连接、.求的周长及的值;
(3)如图2,过点A的直线,点P是直线上方抛物线上一动点,过点P作,垂足为点D,连接.当四边形的面积最大时,求点P的坐标及四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2),
(3)当时,四边形的面积最大为;
点P的坐标为
(1)
(1)将、分别代入得:
,
解得,
∴.
(2)
由解析式可得、,
∴,,.
∴的周长为.
如图1,过点M作于点N,
∵,
∴.
∴.
∴.
∴.
(3)
由题意可知:
∵过点A的直线,
∴.
∵、,
∴.
∵抛物线交y轴于点,
∴.
∴.
如图2,过点P作轴,垂足为点F,交于点E,
根据和采用待定系数法可得直线的解析式为:.
设,则,
∵点P是直线上方抛物线上一动点,且PF⊥x轴
∴.
则.
∴.
当时,四边形的面积最大,最大面积为.
此时,点P的坐标为.
【点睛】
本题是二次函数的的综合题,考查了用待定系数法求解抛物线解析式、解直角三角形、勾股定理、平行的性质、四边形的面积等知识,合理构造等面积的三角形是解答本题的关键.
3.(2022·重庆·一模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线经过,.直线AB交x轴于点C,P是直线AB下方抛物线上的一个动点.过点P作,垂足为D,轴,交AB于点E.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当PDE的周长取得最大值时,求点P的坐标和PDE周长的最大值;
(3)把抛物线平移,使得新抛物线的顶点为(2)中求得的点P.M是新抛物线上一点,N是新抛物线对称轴上一点,直接写出所有使得以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形的点M的坐标,并把求其中一个点M的坐标的过程写出来.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为(2,﹣4),△PDE周长取得最大值
(3)点的坐标为或或.
【解析】
(1)
∵抛物线经过点,,
∴,
解得,
∴该抛物线的函数表达式为;
(2)
设直线的函数表达式为,其图象经过,,
,解得:,
直线的函数表达式为,
令,得,解得:,
∴C(2,0),
设P,其中0
∴E,∠OCA=∠DEP,
∴PE=,,
∵PD⊥AB,
∴∠EDP=∠COA,
∴△PDE∽△AOC,
∵AO=,OC=2,
∴AC=,
∴△AOC的周长为6,
令△PDE的周长为l,则,
∴,
∴当t=时,△PDE周长取得最大值,最大值为,
此时点P的坐标为(2,﹣4),△PDE周长取得最大值
(3)
满足条件的点坐标为,,,如图所示:
由题意可知,平移后抛物线的函数表达式为,对称轴为直线,
①若是平行四边形的对角线,当与互相平分时,四边形是平行四边形,
即经过的中点,
点的横坐标为2,
点的横坐标为2,
点的坐标为;
②若是平行四边形的边,
(Ⅰ)当且时,四边形是平行四边形,
,,点的横坐标为2,
点的横坐标为,
点的坐标为;
(Ⅱ)当且时,四边形是平行四边形,
,,点的横坐标为2,
点的横坐标为,
点的坐标为;
综上所述,点的坐标为或或.
【点睛】
本题是二次函数综合,主要考查了待定系数法求函数解析式、二次函数图象和性质、三角形周长、平行四边形性质等知识点,熟练掌握待定系数法、二次函数图象和性质及平行四边形性质等相关知识,运用分类讨论思想和数形结合思想是解题关键.
4.(2022·广西·贺州市八步区教学研究室一模)如图,已知抛物线y=ax2-4x+c与坐标轴交于点A(-1,0)和点B(0,-5),与x轴的另一个交点为点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)分别求出抛物线的对称轴和点C的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得的周长最小?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)x=2,点C的坐标为(5,0);
(3)存在,点P的坐标为(2,-3).
【解析】
(1)
解:把点A(-1,0)和点B(0,-5)代入y=ax2-4x+c得:
,
解得:,
∴该抛物线的解析式为y=x2-4x-5;
(2)
解:y=x2-4x-5=(x-2)2-9,
∴抛物线的对称轴为x=2,
∵点A(-1,0),
∴与x轴的另一个交点C的坐标为(5,0);
(3)
解:存在一点P,使得ABP的周长最小.理由如下:
连接AB,由于AB为定值,要使ABP的周长最小,只要最小;
由于点A与点C关于对称轴对称,则,因而BC与对称轴的交点P就是所求的点;
设直线BC的解析式为y=kx-5,
把C(5,0)代入得:5k-5=0,
解得k=1,
所以直线BC的解析式为y=x-5;
把x=2代入y=x-5中得,y=-3,
∴点P的坐标为(2,-3).
【点睛】
本题考查了二次函数综合题,(1)利用待定系数法求函数解析式;(2)利用的对称性质是解题关键;(3)二次函数解析式的确定以及轴对称性质的应用,能够正确的确定P点的位置时解答此题的关键.
5.(2022·广西贺州·二模)如图,抛物线经过点,两点,对称轴为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)若过点C的直线l的表达式为,当直线l与抛物线有两个不同交点时,求k的取值范围;
(3)在(2)条件下,当直线l与BC垂直时,与对称轴交于点E.此时抛物线上是否存在点P,使得,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点P的坐标为或
(1)
解:设抛物线的表达式为,由题意得
解得
∴抛物线的表达式为
(2)
解:∵直线l与抛物线有两个不同的交点
∴
即
∴
∴
∴k的取值范围为的任何实数.
(3)
解:设直线l与x轴交点为F,
当y=0时,
解得,
∴点B的坐标是(6,0)
∴OB=6,
∵点C的坐标是(0,3)
∴OC=3
∵FC⊥BC
∴∠FCB=90°,
∴∠FCO+∠COB=90°,
∵∠OBC+∠COB=90°
∴∠FCO=∠OBC
∵∠COB=∠FOC
∴
∴
∴
∴
∴
把点F代入得
解得k=2
∴ 直线的表达式是,
∵抛物线的对称轴为
∴点E的横坐标是
当x=时,
∴点E的坐标是(,8)
设点,
由可知:与同底为AB,则有点P与点E的纵坐标的绝对值相等,
∴,
又由点E的坐标是(,8)
∴或者,
①当时,无解;
②当时,解得:,
此时点P的坐标为或,
综上所述:当时,点P的坐标为或.
【点睛】
此题考查了二次函数的图像和性质、待定系数法求二次函数的解析式、相似三角形的判定和性质、一元二次方程、一次函数等知识,熟练掌握函数的性质是基础,根据题意列方程是关键.
6.(2022·广东广州·一模)已知抛物线y=ax2+bx−(a>0)与x轴交于点A,B两点,OA
(2)设点D在抛物线第一象限的图象上,垂足为E,DF∥y轴交直线AC于点F,当面积等于4时,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,点M是抛物线上的一点,M点从点B运动到达点C,交直线BD于点N,延长MF与线段DE的延长线交于点H,点P为N,F,H三点构成的三角形的外心,求点P经过的路线长.
【答案】(1)该抛物线的解析式为y=x2+x−;
(2)D(3,6)
(3)点P的运动路线长为2.
(1)
解:∵点A,B两点关于直线x=-1对称,且AB=4.OA
将其代入y=ax2+bx−,得,
解得:,
∴该抛物线的解析式为y=x2+x-;
(2)
解:如图所示:
∵DF//y轴//GC,
∴∠GCA=∠DFE,
∵抛物线解析式为y=x2+x-=(x+1)2-2,
∴顶点C(-1,-2) ,
∵A(1,0),
∴AG=2,CG=2,
∴△CGA为等腰直角三角形,
∴∠GCA=∠DFE=45°,
∵DE⊥AC,
∴△DEF为等腰直角三角形,
∴DE=EF,DF=DE,
∵S△DEF=DE×EF=4,
∴DE=2,
∴DF=×2=4;
设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
将A(1,0)和C(-1,-2)代入,
得,解得,
∴直线AC的解析式为y=x-1,
设D(x,x2+x-),则F(x,x-1),
∴DF=x2+x--( x-1)=x2-,
∴x2-=4,
∴x=3或x =-3(舍),
∴x2+x-=×9+3-=6,x-1=3-1=2,
∴D(3,6),F(3,2);
(3)
解:如图所示:
∵△NFH是直角三角形,
∴外心是斜边NH的中点,当M点位于B点时,得△N1FH1,其外心是斜边H1N1的中点,当M点位于C点时,得△N2FE,其外心是斜边N2E的中点,
∵D(3,6),B(-3,0),
∴tan∠BDF==1,
∴∠BDF=45°,
由(2)得:∠FDE=45°,
∴∠DBA=∠BAC=45°,
∴BD∥AC,
∴FN⊥BD,
∴DF平分∠BDE,∠BDE=90°,
∵FN2⊥BD,FE⊥DE,
∴FN2=FE,
∵∠N2FE=∠N1FH1=90°,
∴∠N2FN1=∠EFH1,
∴△EFH1绕点F逆时针旋转90°得△N2FN1,
故点P的运动路线是H1N1的中点绕点F逆时针旋转90°得N2H的中点之间的弧长;
∵∠DN2F=∠N2DH=∠DHF=90°,FN2 =FE,
∴四边形DN2FE为正方形,
∴N2E=DF=4,
∴Rt△N2FE斜边上的中线为2,
∴点P的运动路线长为.
【点睛】
本题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,三角形外接圆的性质,弧长公式,勾股定理,三角函数解直角三角形等,理解题意,作出相应辅助线是解题关键.
7.(2022·辽宁沈阳·一模)如图,抛物线与x轴相交于点,,与y轴相交于点,抛物线的对称轴与x轴相交于点D,点E是x轴下方抛物线上的一个动点(点E,D,C不在同一条直线上),分别过点A,B作直线CE的垂线,垂足分别为M,N,连接MD,ND.
(1)求抛物线的解析式;
(2)延长MD交于BN点F,
①求证:;
②求证:;
(3)当为等边三角形时,请直接写出直线CE与抛物线对称轴的交点坐标.
【答案】(1);
(2)①见解析;②见解析;
(3)
【解析】
(1)
解:将,,代入到中,
得,记得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)
①如图:
∵D在抛物线的对称轴上,
,
∵,
(垂直于同一条直线的两条直线平行),
(两直线平行,内错角相等),
又∵(对顶角相等),
;
②由①得,,
在Rt△MFN中,∵D为斜边MF的中点,
,
;
(3)
过点D作x轴垂线交CE于点R,连接AR,如图所示:
当△DMN为等边三角形时,,
轴,,
,
∴A、M、D、R四点共圆(圆内接四边形对角互补),
又∵∠RMD与∠RAD都是弦RD所对的圆周角,
,
在Rt△RDA中,,
∵D在对称轴上,∴,,
,
又∵点R在x轴的下方,
∴
即直线CE与抛物线对称轴的交点坐标.
【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、全等三角形的性质和判定等,其中第(3)问中,得到A、M、D、R四点共圆是解题的关键.
8.(2022·山东济南·一模)如图,已知抛物线与x轴交于点和,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,若点P是线段BC上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,连接OQ,当线段PQ长度最大时,判断四边形OCPQ的形状并说明理由;
(3)如图2,在(2)的条件下,D是OC的中点,过点Q的直线交抛物线于点E,且.在y轴上是否存在点F,使得为等腰三角形?若存在,求点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)四边形OCPQ是平行四边形,理由见解析
(3)在y轴上存在点F,使得为等腰三角形,此时点F的坐标为或或.
【解析】
(1)
解:把点和代入抛物线,
得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)
解:四边形OCPQ是平行四边形.
理由如下:抛物线,
当x=0时,y=4,
∴,
设直线BC的解析式为,
把、代入,
得:,
解得:
∴直线BC的解析式为;
设,则,
∴,
∵-1<0,
∴PQ有最大值,当x=2时,PQ的最大值为4,此时,
∴PQ=CO=4,
又∵PQ//CO,
∴四边形OCPQ是平行四边形;
(3)
解:在y轴上存在点F,使得为等腰三角形,此时点F的坐标为或或.
理由如下:∵D是OC的中点,
∴点D(0,2),
∵点D(0,2)、Q(2,-2),
∴直线DQ的表达式为,
如图,过点Q作轴于点H,
∴则QH//CO,
∴∠AQH =∠ODA,
∵,
∴∠HQA =∠HQE,
∴直线AQ和直线QE关于直线QH对称,
∴设直线QE的表达式为,
把Q(2,-2)代入,
得:-2=4+r,
解得:r=-6,
∴直线QE的表达式为,
联立,
解得:或(舍去),
∴,
设,
∴,
①当BF=EF,即BF2=EF2时,为等腰三角形,
则:,
解得:,
∴;
②当BF=BE,即BF2=BE2时,为等腰三角形,
则:,
解得:,
∴或;
③当EF=BE,即EF2=BE2时,,为等腰三角形,
则:,
化简得:,
∵,
∴方程无解,
即在y轴上不存在点F,使EF=BE,
综上所述,在y轴上存在点F,使得为等腰三角形,此时点F的坐标为或或.
【点睛】
本题主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质、平行四边形的判定和等腰三角形的性质等.解题的关键是会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
9.(2022·宁夏银川二十四中一模)如图,已知抛物线经过点A(-3,0)、B(9,0)和C(0,4),CD垂直于y轴,交抛物线于点D,DE垂直于x轴,垂足为E,直线l是该抛物线的对称轴,点F是抛物线的顶点.
(1)求出该二次函数的表达式及点D的坐标;
(2)若Rt△AOC沿x轴向右平移,使其直角边OC与对称轴l重合,再沿对称轴l向上平移到点C与点F重合,得到,求此时与矩形OCDE重叠部分图形的面积;
(3)若Rt△AOC沿x轴向右平移t个单位长度(0<t≤6)得到,与Rt△OED重叠部分图形的面积记为S,求S与t之间的函数表达式,并写出自变量t的取值范围.
【答案】(1),D(6,4)
(2)
(3)
【解析】
(1)
解:∵抛抛线y=ax2+bx+c经过点A(﹣3,0)、B(9,0)和C(0,4),
∴抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣9),
∵点C(0,4)在抛物线上,
∴4=﹣27a,
∴a,
∴抛物线的解析式为:y(x+3)(x﹣9)x2x+4,
∵CD垂直于y轴,C(0,4),
令x2x+4=4,
解得,x=0或x=6,
∴点D的坐标为(6,4);
(2)
解:如图1所示,设A1F交CD于点G,O1F交CD于点H,
∵点F是抛物线yx2x+4的顶点,
∴F(3,),
∴FH4,
∵GH∥A1O1,
∴△FGH∽△FA1O1,
∴,
∴,
解得,GH=1,
∵Rt△A1O1F与矩形OCDE重叠部分的图形是梯形A1O1HG,
∴S重叠部分S△FGH
A1O1•O1FGH•FH
;
(3)
解:①当0<t≤3时,如图2所示,设O2C2交OD于点M,
∵C2O2∥DE,
∴△OO2M∽△OED,
∴,
∴,
∴O2Mt,
∴SOO2×O2Mttt2;
②当3<t≤6时,如图3所示,设A2C2交OD于点M,O2C2交OD于点N,
将点D(6,4)代入y=kx,
得,k,
∴yODx,
将点(t﹣3,0),(t,4)代入y=kx+b,
得,,
解得,k,bt+4,
∴直线A2C2的解析式为:yxt+4,
联立yODx与yxt+4,
得,xxt+4,
解得,x=﹣6+2t,
∴两直线交点M坐标为(﹣6+2t,﹣4t),
故点M到O2C2的距离为6﹣t,
∵C2N∥OC,
∴△DC2N∽△DCO,
∴,
∴,
∴C2N(6﹣t),
∴S
OA•OCC2N(6﹣t)
3×4(6﹣t)(6﹣t)
t2+4t﹣6;
∴S与t的函数关系式为:S.
【点睛】
本题考查了待定系数法求解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积等,解题关键是能够根据题意画图,把不规则图形的面积可转化为几个规则图形的面积和或差来求出.
10.(2022·安徽六安·一模)如图1,在平面直角坐标系中,已知C点坐标为(0,-3),且OA=OC=3OB,抛物线图象经过A,B,C三点,D点是该抛物线的顶点.
(1)求抛物线所对应的函数表达式;
(2)判断△ADC的形状,并求△ADC的面积;
(3)如图2,点P是该抛物线位于第三象限的部分上的一个动点,过P点作PE⊥AC于点E,PE的值是否存在最大值?如果存在,请求出PE的最大值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)三角形ACD是直角三角形,3
(3)PE有最大值为
【解析】
(1)
解:∵C点坐标为(0,-3),且OA=OC=3OB,
∴A(-3,0),B(1,0),将A,B两点坐标分别代入解析式得,
,解得,
∴抛物线的解析式为:;
(2)
解:由(1)知抛物线的解析式为,
∴D点的坐标为(-1,-4),
∴,
,,
∵,即,
∴三角形ACD是直角三角形,
∴;
(3)
PE的值存在最大值,理由如下:
设直线AC的解析式为,把A,C点的坐标分别代入,
得,解得,
∴直线AC的解析式为,
如图,过点P作y轴的平行线交AC于点H,
∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA=45°,
∵,∴∠PHE=∠OCA=45°,
设点,则点,
∴,
∴,
∴PE有最大值为.
【点睛】
本题主要考查二次函数的综合,一次函数,勾股定理等知识,熟练掌握二次函数的性质,用待定系数法求函数解析式,利用二次函数性质求最值是解题的关键.
11.(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模)如图,直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=﹣x2+bx+c经过A,B.
(1)求抛物线解析式;
(2)E(m,0)是线段OA上一动点,过点E作ED⊥x轴于点E,交AB于点D,交抛物线于点P,连接PB.
①点E在线段OA上运动时,若△PBD是直角三角形,点P的坐标为 ;(直接写出)
②点E在线段OA上运动时,连结PC交AB于点Q,当 的值最大时,请你求出点E的坐标和的最大值.
(3)若点H是抛物线的顶点,在x轴上有一点M,平面内是否存在点N,使得以A、H、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,说明理由
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3;
(2)①(1,4)或(2,3);②(,0),
(3)(6,4)或(1,4)或(1,4)或(1,-4)
【解析】
(1)
解:(1)∵直线y=﹣x+n与x轴交于点A(3,0),
∴0=﹣3+n,
∴n=3,
∴直线解析式为:y=﹣x+3,
当x=0时,y=3,
∴点B(0,3),
∵抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)
解:①∵ED⊥x轴,
∴∠PEA=90°,
∴∠BDP=∠ADE<90°,
∵点E(m,0),
∴点P(m,﹣m2+2m+3),则点D(m,﹣m+3),
∴PD2=(﹣m2+3m)2,BP2=m2+(﹣m2+2m)2,BD2=m2+(﹣m+3﹣3)2=2m2,
当∠PBD=90°时,BP2+BD2=PD2,
∴m2+(﹣m2+2m)2+2m2=(﹣m2+3m)2,
∴m=1,m=0(舍去)
∴点P的坐标为(1,4),
当∠BPD=90°时,BP2+PD2=BD2,
∴m2+(﹣m2+2m)2+(﹣m2+3m)2=2m2,
∴m=0(舍去),m=3(舍去),m=2,
∴点P的坐标为(2,3),
综上所述:点P的坐标为(1,4)或(2,3);
故答案为:(1,4)或(2,3);
②当y=0时,0=﹣x2+2x+3;
解得,,,
∴C点坐标为(-1,0),
作CG∥PD,交AB于点G,
∴G点坐标为(-1,4),即CG=4,
∵点E(m,0),
∴点P(m,﹣m2+2m+3),则点D(m,﹣m+3),
PD=﹣m2+2m+3+ m-3=﹣m2+3m
∵CG∥PD,
∴△PDQ∽△CGQ,
∴,
当时, 的值最大,最大值为,
此时,点E的坐标为(,0);
(3)
解:把y=﹣x2+2x+3化成顶点式为y=﹣(x-1)2+4;
所以,顶点H坐标为(1,4),
∵A(3,0),
∴,
①当四边形ANMH为菱形时,AM为对角线,如图,
点M与点C重合,点N与点H关于x轴对称,
∴N点坐标为(1,-4);
②当四边形AMNH为菱形时,如图,
∴HN∥x轴,HN=AH,
∴N点坐标为(1,4)或(1,4);
③当四边形AMHN为菱形时,如图,
设M点坐标为(m,0),
∵AM=MH,
∴,
解得,m=-2,
MA=HN=5,
∴N点坐标为(6,4);
综上所述:点N的坐标分别为:(6,4)或(1,4)或(1,4)或(1,-4).
【点睛】
本题是二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
12.(2022·江苏·连云港市新海初级中学一模)已知抛物线y=-x2+bx+c的顶点为Q,
(1)当点(3,0),(0,3)两点恰好均在该抛物线上时,求点Q的坐标;
(2)当点Q在x轴上时,求b+c的最大值;
(3)如图,已知当x>2时,y随x的增大而减小,且当x<2时,y随x的增大而增大.A为抛物线对称轴右侧一点,过A点分别作AC⊥x轴于C,作x轴的平行线交抛物线于D,若∠CQD=90°,求c的值.
【答案】(1)顶点Q坐标为(1,4);
(2)b+c的最大值为1;
(3)c=-3.
【解析】
(1)
解:将(3,0)、(0,3)代入得:,
解得b=2,c=3.
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴顶点Q坐标为(1,4);
(2)
解:∵顶点Q在x轴上,
∴0,即c=-b2,
∴b+c=b-b2=-(b-2)2+1,
∵-<0,
∴当b=2时,b+c有最大值,最大值为1;
(3)
解:∵当x>2时,y随x的增大而减小,且当x<2时,y随x的增大而增大.
∴抛物线对称轴为x=2,则-,则b=4,
∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+c,
∴顶点Q坐标为(2,c+4);
∵过A点分别作AC⊥x轴于C,作x轴的平行线交抛物线于D,
设点D坐标为(m,-m2+4m+c),则点A(m+4,-m2-4m+c),点C(m+4,0),
∴CQ2=( m+4-2) 2+(c+4) 2,DQ2=( 2-m) 2+(c+4+m2-4m-c) 2,
DC2=( m+4-m) 2+(-m2+4m+c) 2,
∵∠CQD=90°,
∴DC2= CQ2+ DQ2,
∴16+(-m2+4m+c) 2=( m+2) 2+(c+4) 2+( 2-m) 2+( 4+m2-4m) 2,
解得:c=-3.
【点睛】
本题考查了二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是:(1)利用待定系数法求解析式;(2)利用二次函数的性质解题;(3)利用二次函数的性质以及勾股定理.
13.(2022·江苏·测试学校五一模)如图,抛物线与x轴交于点A和点B,直线与抛物线交于点D和点,且与y轴交与点.
(1)求直线l的函数表达式;
(2)若P为抛物线上一点,当时,求点P的坐标.
【答案】(1)y=﹣2x+2
(2)(1,﹣2)或(﹣3,﹣6)
【解析】
(1)
解:把(,n)代入y=−2x2−3x+3中,
n=﹣2-+3=1,
∴F(,1),
把(,1),(0,2)代入y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣2x+2;
(2)
解:设l与x轴交于点H,
∵
∴如图:当OP1l时,P1OE=CEH =OED,
∵直线l的解析式为y=﹣2x+2,
∴直线OP1所在直线为y=﹣2x,
∴
解得,(舍去)
∴P1(1,﹣2);
如图:当P2OA=P1OH时,
∵P2OA+AOE=EOH+P1OH
即P2OE=P1OH=OED
∵P1(1,﹣2)
∴tanP1OH=
∴tanP2OA =
∵P2在第三象限,
∴设P2(x,2x),
代入y=−2x2−3x+3
解得,(舍去)
∴P2(﹣3,﹣6)
综上所述,点P的坐标为(1,﹣2)或(﹣3,﹣6).
【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到求直线的解析式,三角函数等,正确的进行分类讨论是解决问题的关键.
14.(2022·江苏·徐州市树人初级中学二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与轴相交于点,(在的左边),与轴相交于点.是轴上动点,过点的直线垂直于轴,与抛物线相交于两点、(在的左边),与直线交于点.
(1)求直线BC的函数表达式;
(2)如图2,四边形是正方形,连接.的面积为,正方形的面积为.若,求的取值范围.
【答案】(1)直线的函数表达式为
(2)
【解析】
(1)
令,得,解得,,
即的坐标为,的坐标为,
令,得,即的坐标为,
设,代入两点的坐标得出:,
解得,
直线的函数表达式为.
(2)
由题意可知,点的坐标为,点的坐标为,设点坐标为,即,
,,,
即,
,
,
抛物线的顶点坐标为,
直线与抛物线交于两点,
,即,
令,当时,随的增大而减小,
当时,;当时,;
.
【点睛】
本题考查了一次函数表达式求法,二次函数面积综合,解题的关键是理解题意,合理设点的坐标,表示出所求图形的面积,最后根据所给条件求取值范围.
15.(2022·广东佛山·二模)已知二次函数yx2+bx+c的图象与x轴交于A(1,0)和B(-3,0),与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式.
(2)如图1,连接BC,动点D以每秒1个单位长度的速度由A向B运动,同时动点E以每秒个单位长度的速度由B向C运动,连接DE,当点E到达点C的位置时,D、E同时停止运动,设运动时间为t秒.当△BDE为直角三角形时,求t的值.
(3)如图2,在抛物线对称轴上是否存在一点Q,使得点Q到x轴的距离与到直线AC的距离相等,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+2x-3
(2)当△BDE为直角三角形时,求t的值为2或;
(3)存在,点Q的坐标为(-1,)或(-1,)
【解析】
(1)
解:把A(1,0)和B(-3,0)代入y=x2+bx+c得:
,解得,
∴该二次函数的表达式为y=x2+2x-3;
(2)
解:令x=0,则y=-3,
∴C(0,-3),
∴OB=OC=3,则△BOC是等腰直角三角形,
∴∠BOC=45°,
根据题意,AD=t,BD=4-t,BE=t,
当∠BDE=90°时,△BDE为直角三角形,
此时BE=BD,即t=(4-t) ,
解得:t=2;
当∠BED=90°时,△BDE为直角三角形,
此时BD=BE,即4-t =×t,
解得:t=;
综上,当△BDE为直角三角形时,求t的值为2或;
(3)
解:y=x2+2x-3= (x+1)2-4,
∴抛物线的对称轴为x=-1,
设直线AC的解析式为y=kx-3,
把A(1,0)代入得:k-3=0,
∴k=3,
∴直线AC的解析式为y=3x-3,
当x=-1时,y=-6,
∴抛物线的对称轴与直线AC的交点F的坐标为(-1,-6),
设抛物线的对称轴与x轴交于点H,则AH=2,FH=6,AF=,
过点Q作QG⊥AC于点G,
由题意知QH=QG,设QH=QG=n,
∴Rt△FAH∽Rt△FQG,
∴,
当点Q在原点上方时,FQ=6+n,当点Q在原点下方时,FQ=6-n,
∴或,
解得:n=或n=
∴点Q的坐标为(-1,)或(-1,).
【点睛】
本题是二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数的图象及性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,分类讨论是解题的关键.
16.(2022·辽宁沈阳·一模)在平面直角坐标系中,直线与x轴交于A,与y轴交于点B,抛物线过点A和点B,且与x轴交于另一点C,点D为抛物线的顶点,点P是抛物线上一动点,过点P作PE⊥x轴于点E,设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,连接DA,当点P在直线DA右上方的抛物线上时,PE交DA于点M,过点M作MQ⊥AB于点Q,若MQ=,求m的值;
(3)连接CB,当点P在第四象限的抛物线上时,以OB,OE为边作矩形BOEF,点H在线段OE上,过点H作HG∥EF交直线BF于点G,过点F作FK⊥BC交射线CB于点K,连接KG,KH,若△KGF和△KGH相似,直接写出m的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)
解:对于直线,
令,可得,解得,即点A(3,0),
令,可得,即点B(0,3),
将点A(3,0)、点B(0,3)代入到抛物线中,
可得 ,
解得 ,
∴抛物线的解析式为;
(2)
由(1)可知,点A(3,0)、点B(0,3),
∴,
∴,
∵抛物线,
∴点D(1,4),
设直线AD的解析式为,将点D(1,4)、点A(3,0)代入,
可得,
解得,
∴直线AD的解析式为,
设点P(m,),
∴点M(m,),点N(m,),
∴,
∵,
∴,
∴,
∵MQ⊥AB,即
∴,即,
解得,
经检验,为原方程的解,
∴;
(3)
如下图,
∵为钝角,当与相似时,
则为钝角三角形,即为钝角,
当时,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
由可知,当时,或,
可知点C(-1,0),
又∵点B(0,3),
∴,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,,
过点K作轴于点N,
∴,,
∴,
在中,有,
∴,
解得.
【点睛】
本题主要考查了二次函数的综合应用,涉及的知识点包括待定系数法求一次函数和二次函数解析式、一次函数和二次函数的图形与性质、等腰直角三角形的性质、三角函数解直角三角形、相似三角形的性质、勾股定理等,解一元一次方程,综合性较强,解题关键是综合运用所学知识,并利用数形结合的数学思想分析问题.
17.(2022·重庆市南岸区教师进修学院一模)如图,在平面直角坐标系中,将抛物线向上平移4个单位,向右平移1个单位得新抛物线,新抛物线交x轴于点A,B(点A在点B左侧),交y轴于点C.
(1)求a,b,c的值;
(2)如图1,点P为直线BC上方新抛物线上一动点,过点P作轴交直线BC于点Q.当PQ取最大值时,求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,PQ取最大值时,PQ交新抛物线的对称轴于点M,直线BC交新抛物线的对称轴于点N.把绕点N逆时针旋转得到.在旋转过程中,当的直角边与直线AC平行时,求直角顶点的坐标.
【答案】(1),,
(2)
(3),
【解析】
(1)
解:设二次函数的解析式为: ,
∵抛物线开口方向向下,
∴a<0,
∵抛物线y=−x2向上平移4个单位,向右平移1个单位得新抛物线y1,
∴,
∴,
∴,,;
(2)
令,得,解得,,,
∴,.
令得,即,
设直线BC的表达式为,
把,代入,得,
解得
∴,
设,令,
则,得,
∴,
∴,
当时,PQ取得最大值,此时;
(3)
因为新抛物线的对称轴为直线,
由(2)可得,,,
∴,
在Rt△中,,
①当时,如下图,
过点作,垂足为H,
∴,
∵x轴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
设,,,
即,
解得,
∴,,
即,
②当时,如下图,,
∵,
∴,
过点作,
在中,,
设,,,
即,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】
本题考查了二次函数,一次函数,勾股定理,解直角三角形,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象和性质,注意分情况讨论.
18.(2022·山东泰安·一模)如图,抛物线经过,两点,与y轴交于点B,P为抛物线上的动点,连接AB,BC,PA,PC,PC与AB相交于点Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P为第一象限抛物线上的动点,设的面积为,的面积为,当时,求点P的坐标;
(3)是否存在点P,使,若存在,直接写出点P的坐标:若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【解析】
(1)
解:将 ,代入得
,
解得,
∴;
(2)
解:∵,
∴.
令,
则,
∴.
∵,,
∴,,
∴,
∴.
设,
∴,
∴或,
∴或;
(3)
解:存在,点P的坐标是.
理由:
过点P作轴于点D,
∵
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
设点,
∴,,
∴,
整理得,
解得或(不符合题意),
∴ .
【点睛】
本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、二次函数的性质,勾股定理的应用以及三角形面积公式,相似三角形的性质等知识点.
19.(2022·山东济南·一模)如图,抛物线交y轴于点,且过点点B是抛物线M上一个动点,过B作,以B为圆心,2为半径的圆交直线于D、E两点(点E位于点D下方)
(1)求抛物线M的解析式;
(2)连接交于点F,连接.若是以为直角边的直角三角形,求的度数;
(3)取的中点Q,连接,求线段的最小值.(直接写出答案)
【答案】(1);
(2)的度数为或;
(3)当时,有最小值,最小值为
【解析】
(1)
∵yx2+bx+c交y轴于点A(0,﹣1),且过点P(﹣1,),
∴,
∴,
∴;
(2)
①∠ABD=90°时,如图1,
∵BE=BF,∠EBF=90°,
∴∠BEF=45°.
②∠ADB=90°时,如图2,
∵AD∥x轴,
∴点D的纵坐标为﹣1,
∵BD=2,
∴点B的纵坐标为﹣3,
将y=﹣3代入,解得x1=x2=﹣2,
所以AD=BD=2,△ABD为等腰直角三角形,
∠BEF22.5°.
综上所述,∠BEF的度数为45°或22.5°;
(3)
设B(m,m2+2m﹣1),则D(m,m2+2m+1),
∵A(0,﹣1),DQ=AQ,
∴Q(,m2+m),
∵P(﹣1,),
∴当m+1=0时,PQ有最小值,最小值为.
【点睛】
本题是二次函数与圆的综合题,考查了利用待定系数法求二次函数的解析式、一次函数的应用、圆的性质、动点问题及抛物线的平移问题,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用数形结合的思想解决问题.
20.(2022·广东佛山·二模)如图,抛物线经过原点O,对称轴为直线且与x轴交于点D,直线与y轴交于点A,与抛物线有且只有一个公共点B,并且点B在第四象限,直线l与直线交于点C.
(1)连接,求证:.
(2)求抛物线的函数关系式.
(3)在直线l上有一点动点P,抛物线上有一动点Q,当是以为斜边的等腰直角三角形时,直接写出此时点P的坐标.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)或.
【解析】
(1)
如图,连接,
直线与y轴交于点A,
令,则,
即,
对称轴为直线且与x轴交于点D,
则,
直线l与直线交于点C.
则,代入,得 ,
,
,
,
,
,
是,
,
,
(2)
抛物线经过原点O,对称轴为直线,
抛物线与轴的另一个交点为,
设抛物线解析式为,
直线与抛物线有且只有一个公共点B,
,
整理得,
,
解得或,
当时,,
,
解得,
,
当时,
,
解得,
,
点B在第四象限,
符合题意,此时,
抛物线解析式为,
(3)
在直线上有一点动点P,抛物线上有一动点Q,
是以为斜边的等腰直角三角形
,
,
设直线的解析式为
则
解得
直线的解析式为
设直线的解析式为,代入
解得
直线的解析式为,
解得
设
解得,
或
【点睛】
本题考查了待定系数法求解析式,勾股定理的逆定理,一次函数的平移,等腰直角三角形的性质,综合运用以上知识是解题的关键.
21.(2022·江苏连云港·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于,两点,直线交y轴于点C.点D为直线AB下方抛物线上一动点,过点D作x轴的垂线,垂足为G,DG分别交直线BC,AB于点E,F.
(1)求b和c的值;
(2)当时,连接BD,求△BDF的面积;
(3)H是y轴上一点,当四边形BEHF是矩形时,求点H的坐标.
【答案】(1)b= ,c=-2
(2)△BDF的面积为
(3)H(0, 3)
【解析】
(1)
∵抛物线y= -x2 + bx + c过A(0,-2),B(4, 0)两点,
∴ ,
解得 ,
∴
故答案为:b= ,c=-2
(2)
∵B(4,0),A(0,2)
∴OB=4,OA=2,
∵GF⊥x轴,OA⊥x轴,
在Rt△BOA和和Rt△BGF中,
∴tan∠ABO=
即
∴GB=1
∴OG=OB-GB=4-1=3
当x=3时,
∴D(3,-2),即GD=2
∴FD=GD-GF=2-=
∴
(3)
①如图1中,过点H作HM⊥EF于M,
∵四边形BEHF是矩形,
∴EH//BF,EH= BF,
∴∠HEF=∠BFE,
∵∠EMH=∠FGB= 90°
∴△EMH≌△FGB (AAS),
∴MH=GB,EM=FG,
∴HM=OG,
∴OG= GB=OB=2,
∵A(0,-2), B(4,0),
∴直线AB的解析式为y= x- 2,
设E(a,-2a+8),F(a, a-2),
由MH = BG得到,a-0=4-a,
∴a= 2,
∴E(2,4), F(2,-1),
∴ FG= 1,
∵ EM= FG,
∴4-= 1,
∴yH =3,
∴H(0, 3).
【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,一次函数的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是学会寻找全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
22.(2022·湖北·鄂州市教学研究室一模)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y轴交于点C.
(1)求a、b的值;
(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与相似,求点D的坐标;
(3)如图2,轴与抛物线相交于点E,点H是直线下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与,分别交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形的面积最大,请直接写出此时点H的坐标及四边形最大面积值;
(4)若点K为抛物线的顶点,点是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形的周长最小,求出点P,Q两点的坐标.
【答案】(1)
(2)D的坐标为或
(3),当时,四边形的面积最大为
(4),
(1)∵点在抛物线上,
∴,
∴,
∴抛物线的表达式为;
(2)如图1,令,则,
∴,
∴,
∴,
∴,
要使以B,C,D为顶点的三角形与相似,则有或,
①当时,
,
∴,
②当时,
∴
∴,
∴,
即:D的坐标为或;
(3)设,
∵轴,
∴点E的纵坐标为,
∵E在抛物线上,
∴,
∴(舍)或,
∴,
∴,
∵,
∴直线的解析式为,
∴,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
当时,四边形的面积最大为,此时,;
(4)如图2,∵K为抛物线的顶点,
∴,
∴K关于y轴的对称点,
∵在抛物线上,
∴,
∴点M关于x轴的对称点,
∴直线的解析式为,
∴,.
【点睛】
本题二次函数综合题,主要考查了待定系数法,相似三角形的判定和性质,四边形的面积的计算方法,对称性,解(2)的关键是分类讨论,解(3)的关键是表示出HF,解(4)的关键是利用对称性找出点P,Q的位置.
23.(2022·辽宁沈阳·一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与坐标轴交于,两点,直线AC:交y轴于点C.点E为直线AD上方抛物线上一动点,过点E作x轴的垂线,垂足为G,分别交直线AC,AD于点F,H.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当时,连接AE,求的面积;
(3)Q是y轴上一点,当四边形AFQH是矩形时,请直接写出点Q的坐标;
(4)在(3)的条件下,第四象限有一动点P,满足,请直接写出周长的最小值.
【答案】(1)
(2)2
(3)
(4)
(1)
解:∵抛物线与x轴的交点坐标为,两点,
∴ ,
整理得:.
(2)
解:∵A(4,0) , B(−1,0),
∴OA=4,OB=1,
由(1)得,
当x=0时,y=2,
∴OD=2,
∵EG⊥x轴,OD⊥x轴,
∴HG∥OD,
∴,
,
即,
解得AG=2,
∴,
则,
∴,
∴EG=3,
∴EH=EG-HG=3-1=2,
∴;
(3)
解:如图,过Q作QM⊥EF于M点,取EF于OA的交点为N,
∵四边形AFQH是矩形,
∴HA=QF,AH∥QF,
∵∠QFM=∠AHN,
∵∠ANH=∠QMF=90°,
∴△ANH≌△QMF(AAS),
∴AN=QM,HN=MF,
∵QM=ON,
∴ ,
∴ ,
∵直线AC的解析式为,
∴,
∴FN=4,
设直线AD的解析式为 ,
∴ ,
解得 ,
∴,
∴,
∴HN=FM=1,
∴NM=FN-FM=4-1=3,
∴;
(4)
解:如图,
∵四边形AFQH是矩形,
∴QA=FH=FN+NH=4+1=5,
△PQA的周长=PQ+PA+QA=PC+3+PA+5=PC+PA+8,
∵PC+PA≥AC,
∴当P在线段AC上时,PA+PC=AC值最小,
∵直线AC的解析式为,
当x=0时,y=8,
∴OC=8,
∵ ,
∴△PQA周长的最小值为: .
【点睛】
本题为二次函数综合题.考查了二次函数的图象和性质,一次函数的图象和性质,矩形的性质,平行线分线段成比例,三角形三边关系以及勾股定理等知识,综合性强,难度较大.利用数形结合的思想是解答本题的关键.
24.(2022·海南华侨中学一模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),顶点为D.点P为对称轴右侧抛物线上的一个动点,其横坐标为m,直线AD交y轴与点C,过点P作交x轴于点F,轴,交直线AD于点E,交直线DF于点M.
(1)求直线AD的表达式及点C的坐标;
(2)当,求m的值;
(3)是探究点P在运动过程中,是否存在m,使四边形AFPE是菱形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),
(2)或
(3)存在,或
(1)
解:,当时,,
解得,.∵点A在点B的左侧,∴.
∵,即,∴,
设直线AD的函数表达式为,
∵直线AD过点,,
则,解得,
∴,当时,,故;
(2)
解:如图,过点D作轴于点Q,交PE于点N.
∵点P的横坐标为m,
∴,
∵,∴,
,
∵轴,
∴,
当时,,
∴,即,
当时,,
∵点P在抛物线对称轴的右侧,
∴;
当时,,
∵点P在抛物线对称轴的右侧,
∴,
综上所述,或;
(3)
解:存在,理由:
当点P在x轴上方时,
设点,则点E的坐标为,
把点E的坐标代入AD的表达式得:,
解得,
故点E的坐标为,
则,
,
,
,则,
则,
∵四边形AFPE是菱形,则,
即,
解得(舍去)或,故点P的坐标为;
当点P在x轴下方时,同理可得,点P的坐标为.
综上,点P的坐标为或.
【点睛】
本题考查了二次函数的综合问题,求一次函数解析式,平行线分线段成比例,解直角三角形,菱形的性质与判定,综合运用以上知识,并分类讨论是解题的关键.
25.(2022·江苏连云港·一模)已知:抛物线经过,,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P为直线上方抛物线上任意一点,连,交直线于点E,设,求当k取最大值时点P的坐标,并求此时k的值;
(3)如图2,是x的正半轴上一点,过点D作y轴的平行线,与直线交于点M,与抛物线交于点N,连结,将沿翻折,M的对应点为.在图2中探究:是否存在点D,使得四边形是菱形?若存在,请求出D的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)k取得的最大值是,此时
(3)存在,或
(1)
解:∵抛物线经过,,,
∴设,
将代入,得,
解得:,
∴,
∴抛物线的解析式为;
(2)
解:如图1,过点P作轴交直线于点H,
∴,
∴,
∵,,
∴,
设直线的解析式为,
∵,,
∴解得:,
∴直线的解析式为,
设点,则,
∴,
∴,
∴当时,k取得最大值,此时,,
(3)
由折叠知,,,
∴当时,四边形为菱形,
设,则,
∴,
∴,,
解得:或,
综上所述:点D坐标为或.
【点睛】
本题考查了二次函数,相似三角形,二次函数的最值,折叠,菱形.熟练掌握用待定系数法求二次函数的解析式,作辅助线构建相似三角形,用配方法将二次函数解析式化为顶点式,求二次函数的最值,折叠图形的全等性,菱形的判定,是解决问题的关键.
26.(2022·云南昆明·一模)抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,已知点,抛物线的最低点的坐标为.
(1)求出该抛物线的函数解析式;
(2)如图1,线段BC绕点C逆时针旋转90°得到线段CD线段,CD与抛物线相交于点E,求点E的坐标.
(3)如图2,点M,N是线段AC上的动点,且,求△OMN周长的最小值.
【答案】(1)y=x2+2x-3
(2)E(-,)
(3)4
【解析】
(1)
解:∵抛物线的最低点的坐标为,即顶点坐标为,
设抛物线解析式为y=a(x+1)2-4,
把点代入抛物线解析式,得
4a-4=0,解得:a=1,
∴抛物线解析式为y=(x+1)2-4=x2+2x-3;
(2)
解:∵y=x2+2x-3,
令x=0,则y=-3,
∴C(0,-3),
令y=0时,则x2+2x-3=0,
解得:x1=-3,x2=1,
∴B(1,0),
如图1,过点C作直线lx轴,过点D作DG⊥l于G,则∠DGC=90°,
∴∠D+∠DCG=90°,
过点B作BF⊥l于F,则∠BFC=90°,
∵线段BC绕点C逆时针旋转90°得到线段CD线段,
∴BC=CD,∠BCD=90°,
∴∠DCG+∠BCF=90°,
∴∠D=∠BCF,
在△BCF和△CGD中,
,
∴△BCF≌△CGD(AAS),
∴BF=CG,CF=DG,
∵B(1,0),C(0,-3),
∴BF=3,CF=1,
∴CG=BF=3,DG=CF=1,
∴BF-DG=2,
∴D(-3,-2),
设CD解析式为y=kx+b,把C(0,-3),D(-3,-2)代入,则
,解得:,
∴CD解析式为y=-x-3,
∵点E是直线CD与抛物线的交点,
∴,解得:,(舍去,与点C重合),
∴点E(-,);
(3)
解:如图2,将△AOC绕点O顺时针180°至△A′OC′,过点M作关于原点的对称点M′在A′C′,∴AC=A′C′,ACA′C′,∠CAO=∠C′OA′,连接AC′,CA′,
∴四边形ACA′C′是平行四边形,
∵△OMN的周长=OM+ON+MN=OM+ON+,
∴当OM+ON最小时,△OMN的周长最小,
∵OM+ON=OM′+ON,
∴当M′,O,N三点共线,且M′N⊥AC时,OM′+ON最小,即为平行四边形ACA′C′的高h最小,
∵,C(0,-3),
∴OA=3,OC=3,
∴AC=,
∴S△AOC==×3×3=,
∴S平行四边形CA′C′=4S△AOC=18,
∴S平行四边形CA′C′=AC×h=18,
∴h=,
∴OM′+ON最小值=,
∴△OMN的周长最小值=+=4.
【点睛】
本题考查二次函数综合运用,涉及待定系数法求二次函数解析式,二次函数与一次函数交点问题,待定系数法求一次函数解析式,勾股定理,平行四边形的判定与性质,旋转的性质,垂线段最短等知识,综合治理较强,有一定难度,属中考试常用考题目.
27.(2022·辽宁鞍山·一模)如图,抛物线()与x轴正半轴交于点A,点P为线段OA上一点,过P作轴交抛物线()于点B,过B作轴交抛物线()于点C,连接AC;
(1)如图1,若点A的横坐标为,
①求抛物线的解析式;
②当时,求点P的坐标;
(2)若,点Q为线段AC上一点,点N为x轴上一点,且,将△AQP沿直线PQ翻折得到,所在的直线交x轴于点M,且,求点Q的纵坐标.
【答案】(1)①,
②
(2)或或
【解析】
(1)
解:①根据A点的横坐标为,则A点坐标为(,0),OA=,
将A点坐标代入,有:,
解得n=,
则有抛物线的解析式为:,
②过C点作CE⊥OA于E点,如图,
设C点坐标为,即有,
则有CE=b,OE=a,
又∵∠BCA=45°,,
∴∠BCA=∠CAE=45°,
∴在Rt△ACE中,有∠ECA=45°=∠CAE=45°,即有EC=AE,
∴OA-OE=AE=EC,即,
联立,
解得:,(不合题意,舍去),
∴C点坐标为,
∵,且BP⊥OA,CE⊥OA,
∴四边形CEPB是矩形,
∴CE=PB=,
∴B点的纵坐标为,
将B点的纵坐标代入到抛物线方程,可得B点的横坐标为,
则B点的坐标为
∴OP=,
则P点的坐标为;
(2)
解:①当点在左侧时,
过作交于,作轴交于,过作∥分别交,于点,,
∵∥
∴,,
∴∽ ,∽
∴
由翻折,得:
∵
∴≌
∴
∴
∴
∵与关于对称轴对称
与关于对称轴对称
∴
∴时,
∴
∵当时,
解得:(舍去),
∴(,0)
∴
∴
∴
设,则
∵
∴
∵∽
∴
,
或
纵坐标为或
②当点在右侧时,
同理,可得:
,,
同理,可得:
(舍去),
纵坐标为
【点睛】
本题是一道一次函数和二次函数的综合题,本题考查了用待定系数法求解析式、平行形的性质、勾股定理和解一元二次方程等知识,本题难点在第二小问,注意分情况讨论,不要漏情况,且过点P作是解答本题的关键.
28.(2022·辽宁·阜新市第一中学一模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线关系式;
(2)已知P是直线AC下方抛物线上一动点,连接PA,PC,求四边形APCB面积的最大值;
(3)如图2,点D为抛物线的顶点,对称轴DE交x轴于点E,M是直线AC上一点,在平面直角坐标系中是否存在一点N,使得以点C,E,M,N为顶点的四边形为菱形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=x2+x﹣4
(2)16
(3)存在,点N的坐标为:(﹣4,﹣3);(﹣1,);(﹣1,﹣);(,﹣)
【解析】
(1)
解:把点A(﹣4,0),B(2,0)代入抛物线,
得:,
解得:,
∴抛物线关系式为y=x2+x﹣4;
(2)
解:如图,连接OP,
设,
∴,
∵a=-1<0,
∴此函数有最大值,
又-4<m<0,
∴当m=-2时,最大,最大值为16,
∴四边形APCB面积的最大值为16;
(3)
解:存在,此时点N的坐标为:(﹣4,﹣3);(-﹣1,);(﹣1,﹣);.
理由如下:抛物线y=x2+x﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线,
∴,
连接CE,则,
①如图,当CE为边,且四边形CEMN为菱形,
此时,过点作轴于点,
∵A(﹣4,0),C(0,-4),
∴直线AC的表达式为,
设,则,
由勾股定理得:,
即:,
解得:(舍去),
∴;
②如图,当CE为边,且四边形CENM为菱形,
此时,过点作轴,过点作轴,
∵,
∴AO//,AO//,
∴CH:CO=:OA=:CA=,CT:CO=:OA=:CA=,
∴,
∴(-,-4+),(,-4﹣);
∴(-﹣1,),(﹣1,﹣);
③如图,当CE为对角线,且四边形CNEM为菱形,
取CE的中点K,过点K作,交AC于点M,
∵C(0,-4),,
∴,
∵,C(0,-4),
∴直线EC的表达式为,
∴直线的表达式为,
联立,
∴,
∴;
综上所述,点N的坐标为:(﹣4,﹣3);(-﹣1,);(﹣1,﹣);.
【点睛】
本题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求二次函数解析式、四边形的面积、菱形的存在性等,分类讨论思想;利用数形结合思想和分类讨论思想进行正确的讨论是解题的关键.
29.(2022·辽宁沈阳·一模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点和,交y轴于点C,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,当点P在AC上方时,作轴,交AC于点D,过PD中点E作轴,交直线AC于点F,作于点G,当时,求线段的长;
(3)如图2,取AC中点I,点M,N是射线OI上的两个动点(点M在N的左侧),且,将点M向上平移2个单位长度至点,点H是x轴正半轴上的一点,且,连接MH和NJ交于点K,请直接写出点K的运动路径与抛物线交点P的横坐标.
【答案】(1)(2)(3)点K的运动路径与抛物线交点P的横坐标为
【解析】
(1)
解:将代入得
解得
∴抛物线的解析式为.
(2)
解:如图2,延长交于
∵,,
∴四边形是平行四边形
∵
∴四边形是矩形
∴
∵
∴
∴
设直线的解析式为
将点坐标代入得
解得
∴直线的解析式为
设,则 ,
∴,
∴
解得,(不合题意,舍去)
∴
∴线段的长为4.
(3)
解:如图2,作轴,交的延长线于
由题意知
∴
∴
设直线的解析式为
将坐标代入得,解得
∴直线的解析式为
∵,
∴
∵
∴
设,则 ,
∴
∵
∴
∴
设直线的解析式为
将的点坐标代入得
解得
∴直线的解析式为
同理可得直线的解析式为
令
解得,
∴
∴,消去得
∴点的运动路径为直线,
联立得方程
解得,(不合题意,舍去)
∴点K的运动路径与抛物线交点P的横坐标为.
【点睛】
本题考查了二次函数解析式,矩形的判定与性质,等角对等边,二次函数与线段综合,正切,正弦,二次函数与一次函数综合等知识.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
30.(2022·广东河源·二模)如图1,过原点的抛物线的顶点坐标为,与x轴的另一交点记为B,在x轴上有一定点,抛物线上有一动点P在A、B之间运动,过点P且平行于x轴的直线交OA于点D,交AC于点E,AP的延长线交x轴于点F.
(1)求抛物线的解析式.
(2)连接PC,当//时,求点P的坐标.
(3)如图2,在第(2)问的条件下,抛物线上有一动点Q在O、A之间运动,过点Q且平行于x轴的直线把△OAP分割为两部分,当这两部分的面积比为1:3时,直接写出点Q的纵坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)Q的纵坐标为2或
(1)
解:过和顶点可得:
,
解得:,
∴;
(2)
解:方法一:
过P作轴于G,连接PC,
∵,,点,
∴AC=OC,
∴,
设则,,
∴,
即,
解得:,(舍去),
∴;
方法二:
连接PC,
∵,
∴直线OA的表达式为:,
∵,点,
∴将直线OA往右平移了个单位,可得直线PC的表达式为:,
,
解得:,(舍去),
∴;
(3)
解:Q的纵坐标为或2.
设直线AP的直线解析式为y=kx+b,将点A、P点坐标代入可得:
,
解得:,
∴,
依题意得:,,
设,则,得,
过点A作AD⊥OB,交OP于点E,
∴点E的横坐标为3,代入可得y=1,
∴E(3,1),
AE=AD-ED=3-1=2,
∴,
当直线MN在点P下方时,
∴,
,
∴Q的纵坐标为;
当直线MN在点P上方时,如下图所示,此时点N落在AP上,
∵,即点N的纵坐标为t,将其代入,
∴,
∴,
解得:,
∴Q的纵坐标为2;
综上可得,Q的纵坐标为2或.
【点睛】
题目主要考查利用待定系数法确定二次函数解析式及其性质,求一次函数解析式,二次函数与三角形面积的关系等,理解题意,综合运用这些知识点是解题关键.
中考数学三轮冲刺练习专练03(选择题-压轴)(教师版): 这是一份中考数学三轮冲刺练习专练03(选择题-压轴)(教师版),共53页。试卷主要包含了下列说法,的图象如图,下列四个结论等内容,欢迎下载使用。
中考数学三轮冲刺专练12(几何证明大题)(教师版): 这是一份中考数学三轮冲刺专练12(几何证明大题)(教师版),共48页。试卷主要包含了,∠AOB=∠MON=90°等内容,欢迎下载使用。
中考数学三轮冲刺专练11(三角函数大题)(教师版): 这是一份中考数学三轮冲刺专练11(三角函数大题)(教师版),共38页。试卷主要包含了放置最平稳等内容,欢迎下载使用。