2021年中考二轮复习数学二次函数压轴题分类训练10:与几何变换相关的综合题(附答案)
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1.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c的对称轴为x=﹣1,过点A(﹣2,﹣2),点P(m,n)为抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式及顶点B的坐标;
(2)若向上平移抛物线,使顶点落在x轴上,原来的点P平移后的对应点为P',若OP'=OP,求点P的坐标;
(3)若△AOB的面积等于△AOP的面积,直接写出m的值.
2.将抛物线y1=2x2向右平移2个单位,得到如图抛物线y2的图象,P是抛物线y2对称轴上的一个动点,直线x=t平行于y轴,分别与直线y=x、抛物线y2交于点A、B.若△ABP是以点A或点B为直角顶点的等腰直角三角形,求满足条件的t的值.
3.如图,点A(﹣2,0),B(4,0),C(3,3)在抛物线L:y=ax2+bx+c上,连接BC,过点C作CD⊥BC,交y轴于点D.
(1)求抛物线的解析式及顶点M的坐标;
(2)求直线CD的解析式,并直接回答:把抛物线L向下平移多少个单位长度将经过点D?
(3)试在y轴的正半轴上求一点F?使得△FDC是等腰三角形,写出点F的坐标.
4.已知抛物线的顶点为P,与x轴正半轴交于点B,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向右平移,平移后的抛物线记为C3,C3的顶点为M,当点P、M关于点B成中心对称时,求C3的解析式.
5.如图,已知抛物线C1:y=a(x+2)2﹣5的顶点为P1与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),且点B的坐标为(1,0);
(1)由图象可知,抛物线C1的开口向 ,当x>﹣2时,y随x的增大而 ;
(2)求a的值;
(3)如图,抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,将抛物线C2向右平移,平移后的抛物线记为C3,抛物线C3的顶点为M,当点P.M关于点O成中心对称时,求抛物线C3的解析式.
6.如图1,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,﹣2),点B的坐标为(3,﹣1),二次函数y=﹣x2的图象为l1.
(1)平移抛物线l1,使平移后的抛物线过点A,但不过点B,写出平移后的抛物线的一个解析式(任写一个即可);
(2)平移抛物线l1,使平移后的抛物线过A、B两点,记抛物线为l2,如图2,求抛物线l2的函数解析式及顶点C的坐标;
(3)设P为y轴上一点,且S△ABC=S△ABP,求点P的坐标;
(4)请在图2上用尺规作图的方式探究抛物线l2上是否存在点Q,使△QAB为等腰三角形?若存在,请判断点Q共有几个可能的位置(保留作图痕迹);若不存在,请说明理由.
7.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,
(1)求a、b、c的值.
(2)若将该函数绕点B旋转180°,求旋转后的解析式;
(3)若将该函数作关于x轴对称,求轴对称后的函数解析式.
8.已知抛物线y=x2+x﹣2
(1)求抛物线与x轴的交点坐标;
(2)将抛物线y=x2+x﹣2沿y轴向上平移,平移后与直线y=x+2的一个交点为点P,与y轴相交于点Q,当PQ∥x轴时,求抛物线平移了几个单位;
(3)将抛物线y=x2+x﹣2在x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,图象的其他部分保持不变,翻折后的图象与原图象在x轴上方的部分组成一个“W”形状的新图象,若直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,求b的值.
9.已知在平面直角坐标系中,抛物线l1的解析式为y=﹣x2,将抛物线l1平移后得到抛物线l2,若抛物线l2经过点(3,﹣1),且对称轴为x=1.
(1)求抛物线l2的解析式;
(2)求抛物线l2的顶点坐标;
(3)若将抛物线l2沿其对称轴继续上下平移,得到抛物线l3,设抛物线l3的顶点坐标为B,直线OB于抛物线l3的另一个交点为C,当OB=OC时,求C点坐标.
10.在平面直角坐标系xOy中,二次函数图象所在的位置如图所示:
(1)请根据图象信息求该二次函数的表达式;
(2)将该图象(x>0)的部分,沿y轴翻折得到新的图象,请直接写出翻折后的二次函数表达式;
(3)在(2)的条件下与原有二次函数图象构成了新的图象,记为图象G,现有一次函数 y=x+b的图象与图象G有4个交点,请画出图象G的示意图并求出b的取值范围.
11.如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为(2,4),直线x=2与x轴相交于点B,连结OA,二次函数y=x2图象从点O沿OA方向平移,与直线x=2交于点P,顶点M到A点时停止移动.
(1)求线段OA所在直线的函数解析式;
(2)设二次函数顶点M的横坐标为m,当m为何值时,线段PB最短,并求出二次函数的表达式;
(3)当线段PB最短时,二次函数的图象是否过点Q(a,a﹣1),并说理由.
12.已知抛物线y=x2+bx+c的顶点为D,且经过A(1,0);B(0,2)两点,
将△OAB绕点A顺时针旋转90°后,点B落到点C的位置,将该抛物线沿着对称轴上下平移,使之经过点C,此时得到的新抛物线与y轴的交点为B1,顶点为D1.
(1)求新抛物线的解析式;
(2)若点N在新抛物线上,满足三角形NBB1的面积是三角形NDD1面积的2倍,求点N坐标.
13.如图,四边形ABCO为矩形,点A在x轴上,点C在y轴上,且点B的坐标为(﹣1,2),将此矩形绕点O顺时针旋转90°得矩形DEFO,抛物线y=﹣x2+bx+c过B,E两点.
(1)求此抛物线的函数关系式.
(2)将矩形ABCO向左平移,并且使此矩形的中心在此抛物线上,求平移距离.
(3)将矩形DEFO向上平移距离d,并且使此抛物线的顶点在此矩形的边上,则d的值是 .
14.如图,抛物线y=﹣x2+5x+n经过点A(1,0),与y轴交于点B.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是y轴上一点,且△PAB是以AB为腰的等腰三角形,试求P点坐标.
(3)将抛物线y=﹣x2+5x+n沿着坐标轴方向经过怎样的一次平移可以使它使它经过原点.
15.如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点A(5,3),点C(0,8),顶点为点M,过点A作AB∥x轴,交y轴于点D,交该二次函数图象于点B,连结BC.
(1)求该二次函数的解析式及点M的坐标;
(2)求△ABC的面积;
(3)若将该二次函数图象向下平移m(m>0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在△ABC的内部(不包括△ABC的边界),求m的取值范围.
参考答案
1.解:(1)依据题意得:,解得:,
∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣2,
∵y=x2+2x﹣2=(x+1)2﹣3,
∴顶点B的坐标为(﹣1,﹣3).
(2)设点P的坐标为P(x,x2+2x﹣2),根据题意可知平移后点B落在x轴上,
∴图象向上平移了3个单位,则点P′的坐标为P′(x,x2+2x+1).
∵OP′=OP且PP′⊥x轴,
∴点P与点P′关于x轴对称,
∴x2+2x﹣2+x2+2x+1=0,整理得:2x2+4x﹣1=0,解得:x=﹣1+或x=﹣1﹣.
∴点P的坐标为(﹣1+,﹣)或(﹣1﹣,﹣).
(3)如图所示:过点B作BP∥OA交抛物线与点P.
设直线OA的解析式为y=kx,将A(﹣2,﹣2)代入得:﹣2k=﹣2,解得k=1,
∴OA的解析式为y=x.
∵BP∥OA,
∴设BP的解析式为y=x+b,将点B(﹣1,﹣3)代入得:﹣1+b=﹣3,解得b=﹣2,
∴直线BP的解析式为y=x﹣2,
将y=x﹣2与y=x2+2x﹣2联立,解得:x=﹣1或x=0,
∴m=0.
在y轴上取点C(0,2),过点C作CP平行与OA,交抛物线与P′和P″,则CP的解析式为y=x+2,
将y=x+2代入y=x2+2x﹣2得:x+2=x2+2x﹣2,整理得:x2+x﹣4=0,解得:x=或x=,
∴m=或m=,
综上所述,m的值为0或或.
2.解:∵抛物线y1=2x2向右平移2个单位,
∴抛物线y2的函数解析式为y=2(x﹣2)2=2x2﹣8x+8,
∴抛物线y2的对称轴为直线x=2,
∵直线x=t与直线y=x、抛物线y2交于点A、B,
∴点A的坐标为(t,t),点B的坐标为(t,2t2﹣8t+8),
∴AB=|2t2﹣8t+8﹣t|=|2t2﹣9t+8|,
AP=|t﹣2|,
∵△APB是以点A或B为直角顶点的三角形,
∴|2t2﹣9t+8|=|t﹣2|,
∴2t2﹣9t+8=t﹣2①或2t2﹣9t+8=﹣(t﹣2)②,
整理①得,t2﹣5t+5=0,
解得t1=,t2=,
整理②得,t2﹣4t+3=0,
解得t1=1,t2=3,
综上所述,满足条件的t值为:1或3或或.
故答案为:1或3或或.
3.解:(1)由抛物线与X轴的两个交点A、B的坐标,
可以由两根式设抛物线解析式为:y=a(x+2)(x﹣4),
然后将C点坐标代入得:a(3+2)(3﹣4)=3,
解得:a=﹣,
故抛物线解析式是:y=﹣(x+2)(x﹣4)=﹣x2+x+,
顶点M的坐标为(1,);
(2)由C、B两点坐标利用待定系数法可以求得CB直线方程为:y=﹣3x+12,
∵B(4,0)、C(3,3),
∴BC=,
设点D坐标为(0,a)(a>0),
则CD=,
BD=,
∵CD⊥CB,
∴BC2+CD2=BD2,
∴a=2,
∴点D坐标为(0,2)
设CD的解析式为y=kx+b,
∴,
即
∴CD直线方程为:y=x+2;
∵抛物线y=﹣x2+x+于y轴交于(0,),
∴﹣2=,
∴把抛物线L向下平移个单位长度将经过点D;
(3)∵D(0,2),C(3,3),
∴CD=,
当DF=CD=时,△FDC是等腰三角形,
∴F(0,2+),
当DF=CF时,△FDC是等腰三角形,
过F作FG⊥CD于G,
∴DG=CD=,
过C作CH⊥DF于H,
∴CH=OH=3,
∴DH=1,
∵∠CHD=∠FGD=90°,∠CDH=∠FDG,
∴△CDH∽△FDG,
∴,
∴=,
∴DF=5,
∴F(0,7),
当CF=CD时,
∵CH⊥DF,
∴DF=2DH=2,
∴OF=4,
∴F(0,4),综上所述,当△FDC是等腰三角形,点F的坐标为(0,2+)或(0,7)
4.解:点P的坐标为(﹣2,﹣5),
令y=0,则(x+2)2﹣5=0,
解得x1=1,x2=﹣5,
所以,点B的坐标为(1,0),
∵点P、M关于点B对称,
∴点M的坐标为(4,5),
∵抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,抛物线C2向右平移得到C3,
∴抛物线C3的解析式为y=﹣(x﹣4)2+5.
5.解:(1)由图象可知,抛物线C1的开口向上,当x>﹣2时,y随x的增大而增大;
故答案为:上,增大;
(2)把点B的坐标(1,0)代入y=a(x+2)2﹣5得,0=a(1+2)2﹣5,
解得a=;
(3)设抛物线C3:y=a′(x﹣h)2+k,
∵抛物线C2与抛物线C1关于x轴对称,C3是C2向右平移得到的,
∴a′=﹣,
∵点P.M关于点O成中心对称,且P(﹣2,﹣5),
∴点M(2,5),
∴抛物线C3的解析式为y=﹣(x﹣2)2+5.
6.解:(1)让抛物线过点A,即把点A的坐标代入计算,得到,b+c=﹣1,不过点B,则把点B的坐标代入得到3b+c≠8,依此两个要求,随便找一个数即可.故平移后的抛物线的一个解析式y=﹣x2+2x﹣3或y=﹣x2+4x﹣5等(满足条件即可);
(2)设l2的解析式为y=﹣x2+bx+c,联立方程组,
解得:,则l2的解析式为y=﹣x2+x﹣.
点C的坐标为().
(3)如答图1,过点A、B、C三点分别作x轴的垂线,垂足分别为D、E、F,
则AD=2,CF=,BE=1,DE=2,DF=,FE=.
得:S△ABC=S梯形ABED﹣S梯形BCFE﹣S梯形ACFD=.
延长BA交y轴于点G,直线AB的解析式为y=x﹣,则点G的坐标为(0,),设点P的坐标为(0,h),
①当点P位于点G的下方时,,连接AP、BP,
则S△ABP=S△BPG﹣S△APG=﹣﹣h,又S△ABC=S△ABP=,得,点P的坐标为(0,).
②当点P位于点G的上方时,,同理,点P的坐标为(0,).
综上所述所求点P的坐标为(0,)或(0,)
(4)作图痕迹如答图2所示.
若AB为等腰三角形的腰,则分别以A、B为圆心,以AB长为半径画圆,交抛物线分别于Q1、Q2;
若AB为等腰三角形的底边,则作AB的垂直平分线,交抛物线分别于Q3、Q4,
由图可知,满足条件的点有Q1、Q2、Q3、Q4,共4个可能的位置.
7.解:(1)由于A、B两点关于直线x=2对称,则B(6,0),将A、B、C三点代入二次函数得:
,解得:.
(2)旋转后,开口向上,对称轴为直线x=10,A点坐标为(14,0),C点坐标为(10,﹣4),
∴点C是顶点坐标,
设旋转后的解析式为:y=a(x﹣10)2﹣4,
∴a(14﹣10)2﹣4=0,
解得:a=,
∴旋转后的解析式为;
(3)若作该函数关于x轴对称的函数,则x=x',y=y',
y=﹣ax2﹣bx﹣c=0.25x2﹣x﹣3,
∴轴对称后的函数解析式为.
8.解:(1)令y=0,则x2+x﹣2=0,解得x1=﹣2,x2=1,
∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣2,0),(1,0);
(2)设抛物线向上平移了n个单位,则平移后的抛物线为y=x2+x﹣2+n,
如图1,∵抛物线y=x2+x﹣2+n与y轴的交点为(0,n﹣2),
∴P的纵坐标为n﹣2,代入y=x+2得,x=n﹣4,
∴P(n﹣4,n﹣2),
∴抛物线y=x2+x﹣2+n的对称轴为x==n﹣2,
由抛物线y=x2+x﹣2+n可知对称轴为x=﹣,
∴n﹣2=﹣,解得n=3,
∴当PQ∥x轴时,求抛物线平移了3个单位;
(3)∵y=x2+x﹣2=(x+)2﹣,
∴抛物线y=x2+x﹣2的顶点坐标为(﹣,﹣),
∴抛物线y=x2+x﹣2图象x轴下方的部分沿x轴翻折到x轴上方,则翻折部分的抛物线解析式为y=﹣(x+)2+(﹣2≤x≤1),如图2,
把直线y=x向上平移,当平移后的直线y=x+b过点A时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,所以×(﹣2)+b=0,解得b=1;
当直线y=x+b与抛物线y=﹣(x+)2+(﹣2≤x≤1)相切时,直线y=x+b与该新图象恰好有三个公共点,即﹣(x+)2+=x+b有相等的实数解,整理得x2+x+b﹣2=0,△=()2﹣4(b﹣2)=0,解得b=,
所以b的值为1或.
9.解:(1)根据题意,设抛物线l2的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+k,
将点(3,﹣1)代入函数解析式,
∴﹣1=﹣4+k,
解得:k=3,
∴抛物线l2的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+3;
(2)∴抛物线l2的顶点坐标为(1,3);
(3)设l3的解析式为:y=﹣(x﹣1)2+3+m,
∴B点坐标为(1,3+m),
∵B,O,C三点共线且OB=OC,
∴C点坐标为(﹣1,﹣3﹣m),
∵C在l3上,
∴﹣(﹣1﹣1)2+3+m=﹣3﹣m,
∴m=﹣1,
∴C点坐标为(﹣1,﹣2).
10.解:(1)由图象可知抛物线经过点(1,0),(3,0),(0,3),
设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣3),
代入(0,3)得,3a=3,
解得a=1,
∴y=(x﹣1)(x﹣3),
即:y=x2﹣4x+3.
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∵顶点为(2,﹣1),
∴沿y轴翻折得到新的图象顶点为(﹣2,﹣1),
∴翻折后的二次函数表达式y=x2+4x+3(x<0);
(3)示意图正确
解
整理得:
∵△=
解得:,
当过(0,3)时,b=3,
所以综上所述符合题意的b的取值范围是.
11.解:(1)设直线OA的解析式为y=kx,
∵A(2,4),
∴2k=4,解得k=2,
∴线段OA所在直线的函数解析式为y=2x;
(2)∵顶点M的横坐标为m,且在OA上移动,
∴y=2m(0≤m≤2),
∴M(m,2m),
∴抛物线的解析式为y=(x﹣m)2+2m,
∴当x=2时,y=(2﹣m)2+2m=m2﹣2m+4(0≤m≤2),
∴PB=m2﹣2m+4=(m﹣1)2+3(0≤m≤2),
∴当m=1时,PB最短,
当PB最短时,抛物线的解析式为y=(x﹣1)2+2;
(3)若二次函数的图象是过点Q(a,a﹣1)
则方程a﹣1=(a﹣1)2+2有解.
即方程a2﹣3a+4=0有解,
∵△=(﹣3)2﹣4×1×4=﹣7<0.
∴二次函数的图象不过点Q.
12.解:(1)已知抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0),B(0,2),
∴,
解得,
抛物线的解析式为y=x2﹣3x+2;
∵A(1,0),B(0,2),
∴OA=1,OB=2,
可得旋转后C点的坐标为(3,1),
当x=3时,由y=x2﹣3x+2得y=2,
可知抛物线y=x2﹣3x+2过点(3,2),
∴将原抛物线沿y轴向下平移1个单位后过点C.
∴平移后的抛物线解析式为:y2=x2﹣3x+1;
(2)∵点N在y=x2﹣3x+1上,可设N点坐标为(x0,x02﹣3x0+1),
将y=x2﹣3x+1配方得y=(x﹣)2﹣,
∴其对称轴为直线x=.
①0≤x0≤时,如图①,
∵S△NBB1=2S△NDD1,
∴×1×x0=2××1×(﹣x0),
∵x0=1,
此时x02﹣3x0+1=﹣1,
∴N点的坐标为(1,﹣1).
②当x0>时,如图②,
同理可得×1×x0=2××(x0﹣),
∴x0=3,
此时x02﹣3x0+1=1,
∴点N的坐标为(3,1).
③当x<0时,由图可知,N点不存在,
综上,点N的坐标为(1,﹣1)或(3,1).
13.解:(1)由题意,点E的坐标为(2,1),
则,解得,
∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+x+.
(2)∵矩形ABCO的中心坐标为(﹣,1),
∴1=﹣x2+x+,
解得x=﹣或2,
∴平移距离d=﹣﹣(﹣)=.
(3)∵y=﹣x2+x+=﹣(x﹣)2+,
∴抛物线的顶点坐标为(,),
∵E(2,1),
∴平移距离d=或﹣1=,
故答案为或.
14.解:(1)∵抛物线y=﹣x2+5x+n经过点A(1,0)
∴n=﹣4
∴y=﹣x2+5x﹣4;
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+5x﹣4,
∴令x=0,则y=﹣4,
∴B点坐标(0,﹣4),AB=,
①当PA=AB时,PA=AB,则有OB=OP
此时P(0,4)
②当PB=AB时,|PB|=,
故P(0,);P(0,﹣)
因此P点的坐标为P(0,4);P(0,);P(0,﹣)
(3)将抛物线y=﹣x2+5x﹣4沿着坐标轴方向向左平移1个,或向左平移4个,或向上平移4个均平移可以使它使它经过原点.
15.解:(1)把点A(5,3),点C(0,8)代入二次函数y=﹣x2+bx+c,得
,
解得,
∴二次函数解析式为y=﹣x2+4x+8,配方得y=﹣(x﹣2)2+12
∴点M的坐标为(2,12);
(2)由(1)知,抛物线的对称轴是x=2.
∵A(5,3),AB∥x轴,
∴AB=6,D(0,3)
∵C(0,8),
∴CD=5,
∴△ABC的面积=AB•CD=×6×5=15,
即△ABC的面积=15;
(3)设直线AC解析式为y=kx+b,把点A(5,3),C(0,8)代入,
解得,
∴直线AC的解析式为y=﹣x+8,对称轴直线x=2与△ABC两边分别交于点E、点F,
把x=2代入直线AC解析式y=﹣x+8,
解得y=6,则点E坐标为(2,6),点F坐标为(2,3)
∴3<12﹣m<6,解得6<m<9.
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