
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初中数学人教版九年级上册22.1.1 二次函数课堂检测
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这是一份初中数学人教版九年级上册22.1.1 二次函数课堂检测,共34页。试卷主要包含了函数y=与y=﹣kx2+k,对于两个不相等的实数a,若二次函数y=ax2+bx+c等内容,欢迎下载使用。
二次函数重难点专题训练卷(1)
班级 姓名
一、 选择题
1、已知二次函数y=ax2+bx+c+2的图象如图所示,顶点为(﹣1,0),下列结论:①abc<0;②b2﹣4ac=0;③a>2;④4a﹣2b+c>0.其中正确结论的个数是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
2、已知抛物线y=﹣x2+x+6与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C.若D为AB的中点,则CD的长为( )
A. B. C. D.
3、如图,反比例函数y=的图象经过二次函数y=ax2+bx图象的顶点(﹣,m)(m>0),则有( )
A. a=b+2k B.a=b﹣2k C.k<b<0 D.a<k<0
4、函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是()
A. B. C. D
5、如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出以下四个结论:①abc=0,②a+b+c>0,③a>b,④4ac﹣b2<0;其中正确的结论有( )
A. 1个 B.2个 C.3个 D. 4个
6、如图所示是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过A点(3,0),二次函数图象对称轴为x=1,给出四个结论:①b2>4ac;②bc<0;③2a+b=0;④a+b+c=0,其中正确结论是( )
A.②④ B.①③ C.②③ D. ①④
7、对于两个不相等的实数a、b,我们规定符号Max{a,b}表示a、b中的较大值,如:Max{2,4}=4,按照这个规定,方程的解为( ).
A. B. C. D.
8、若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有两个交点,坐标分别为(x1,0)、(x2,0),且x1<x2,图象上有一点M(x0,y0),在x轴下方,则下列判断正确的是( )
A. a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0 B. a>0
C. b2﹣4ac≥0 D. x1<x0<x2
二、填空题
9、关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 .
10、如图,是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分.已知抛物线的对称轴为x=2,与x轴的一个交点是(﹣1,0).有下列结论:
①abc>0;
②4a﹣2b+c<0;
③4a+b=0;
④抛物线与x轴的另一个交点是(5,0);
⑤点(﹣3,y1),(6,y2)都在抛物线上,则有y1<y2.
其中正确的是 .(填序号即可)
三、解答题
11、如图,在平面直角坐标系中,顶点为A(1,﹣1)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点O到直线AB的距离;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=∠OAB,当△DMN与△OAB相似时,请你直接写出点M的坐标.
12、如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点M(﹣2,),顶点坐标为N(﹣1,),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上的动点,当△PBC为等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在直线AC上是否存在一点Q,使△QBM的周长最小?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
13、如图,折叠矩形OABC的一边BC,使点C落在OA边的点D处,已知折痕BE=5,且=,以O为原点,OA所在的直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,抛物线l:y=﹣x2+x+c经过点E,且与AB边相交于点F.
(1)求证:△ABD∽△ODE;
(2)若M是BE的中点,连接MF,求证:MF⊥BD;
(3)P是线段BC上一点,点Q在抛物线l上,且始终满足PD⊥DQ,在点P运动过程中,能否使得PD=DQ?若能,求出所有符合条件的Q点坐标;若不能,请说明理由.
14、已知二次函数y=ax2+bx﹣3a经过点A(﹣1,0)、C(0,3),与x轴交于另一点B,抛物线的顶点为D.
(1)求此二次函数解析式;
(2)连接DC、BC、DB,求证:△BCD是直角三角形;
(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
15、已知:抛物线l1:y=﹣x2+bx+3交x轴于点A,B,(点A在点B的左侧),交y轴于点C,其对称轴为x=1,抛物线l2经过点A,与x轴的另一个交点为E(5,0),交y轴于点D(0,﹣).
(1)求抛物线l2的函数表达式;
(2)P为直线x=1上一动点,连接PA,PC,当PA=PC时,求点P的坐标;
(3)M为抛物线l2上一动点,过点M作直线MN∥y轴,交抛物线l1于点N,求点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值.
16、如图,抛物线与轴交于点A,与轴交于点B,C两点(点C在轴正半轴上),△ABC为等腰直角三角形,且面积为4. 现将抛物线沿BA方向平移,平移后的抛物线经过点C时,与轴的另一交点为E,其顶点为F,对称轴与轴的交点为H.
(1)求,的值;
(2)连结OF,试判断△OEF是否为等腰三角形,并说明理由;
(3)现将一足够大的三角板的直角顶点Q放在射线AF或射线HF上,一直角边始终过点E,另一直角边与轴相交于点P,是否存在这样的点Q,使以点P,Q,E为顶点的三角形与△POE全等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
17、如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标和△BEC面积的最大值?
(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
18、如图1,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点(B在A的左侧),顶点为C,点D(1,m)在此二次函数图象的对称轴上,过点D作y轴的垂线,交对称轴右侧的抛物线于E点.
(1)求此二次函数的解析式和点C的坐标;
(2)当点D的坐标为(1,1)时,连接BD、BE.求证:BE平分∠ABD;
(3)点G在抛物线的对称轴上且位于第一象限,若以A、C、G为顶点的三角形与以G、D、E为顶点的三角形相似,求点E的横坐标.
二次函数重难点专题训练卷答案详解
一、选择题
故选:B
2、已知抛物线y=﹣x2+x+6与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C.若D为AB的中点,则CD的长为( )
A. B. C. D.
【解析】选D.令y=0,则﹣x2+x+6=0,
解得:x1=12,x2=﹣3
∴A、B两点坐标分别为(12,0)(﹣3,0)
∵D为AB的中点,
∴D(4.5,0),
∴OD=4.5,
当x=0时,y=6,
∴OC=6,
∴CD==.
故选:D.
3、如图,反比例函数y=的图象经过二次函数y=ax2+bx图象的顶点(﹣,m)(m>0),则有( )
A. a=b+2k B.a=b﹣2k C.k<b<0 D.a<k<0
【解析】选D.∵y=ax2+bx图象的顶点(﹣,m),
∴﹣=﹣,即b=a,∴m==﹣,
∴顶点(﹣,﹣),
把x=﹣,y=﹣代入反比例解析式得:k=,
由图象知:抛物线的开口向下,
∴a<0,
∴a<k<0,
故选D.
4、函数y=与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一直角坐标系中的图象可能是()
A. B. C. D
【解析】选B.由解析式y=﹣kx2+k可得:抛物线对称轴x=0;
A、由双曲线的两支分别位于二、四象限,可得k<0,则﹣k>0,抛物线开口方向向上、抛物线与y轴的交点为y轴的负半轴上;本图象与k的取值相矛盾,故A错误;
B、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象符合题意,故B正确;
C、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故C错误;
D、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故D错误.
故选:B.
5、如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,给出以下四个结论:①abc=0,②a+b+c>0,③a>b,④4ac﹣b2<0;其中正确的结论有( )
A. 1个 B.2个 C.3个 D. 4个
【解析】选C.∵二次函数y=ax2+bx+c图象经过原点,
∴c=0,∴abc=0∴①正确;
∵x=1时,y<0,∴a+b+c<0,∴②不正确;
∵抛物线开口向下,∴a<0,
∵抛物线的对称轴是x=﹣,∴﹣,b<0,
∴b=3a,又∵a<0,b<0,∴a>b,∴③正确;
∵二次函数y=ax2+bx+c图象与x轴有两个交点,
∴△>0,∴b2﹣4ac>0,4ac﹣b2<0,∴④正确;
综上,可得
正确结论有3个:①③④.
故选:C.
6、如图所示是二次函数y=ax2+bx+c图象的一部分,图象过A点(3,0),二次函数图象对称轴为x=1,给出四个结论:①b2>4ac;②bc<0;③2a+b=0;④a+b+c=0,其中正确结论是( )
A.②④ B.①③ C.②③ D. ①④
【解析】选B.
①图象与x轴有两个交点,则方程有两个不相等的实数根,b2﹣4ac>0,b2>4ac,正确;
②因为开口向下,故a<0,有﹣>0,则b>0,又c>0,故bc>0,错误;
③由对称轴x=﹣=1,得2a+b=0,正确;
④当x=1时,a+b+c>0,错误;
故①③正确.
故选:B.
7、对于两个不相等的实数a、b,我们规定符号Max{a,b}表示a、b中的较大值,如:Max{2,4}=4,按照这个规定,方程的解为( ).
A. B. C. D.
【解析】选D.
当x<﹣x,即x<0时,所求方程变形得:﹣x=,
去分母得:x2+2x+1=0,即x=﹣1;
当x>﹣x,即x>0时,所求方程变形得:x=,即x2﹣2x=1,
解得:x=1+或x=1﹣(舍去),
经检验x=﹣1与x=1+都为分式方程的解.
故选D.
8、若二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴有两个交点,坐标分别为(x1,0)、(x2,0),且x1<x2,图象上有一点M(x0,y0),在x轴下方,则下列判断正确的是( )
A. a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0 B. a>0
C. b2﹣4ac≥0 D. x1<x0<x2
【解析】选A.
A、当a>0时,
∵点M(x0,y0),在x轴下方,
∴x1<x0<x2,
∴x0﹣x1>0,x0﹣x2<0,
∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;
当a<0时,若点M在对称轴的左侧,则x0<x1<x2,
∴x0﹣x1<0,x0﹣x2<0,
∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;
若点M在对称轴的右侧,则x1<x2<x0,
∴x0﹣x1>0,x0﹣x2>0,
∴a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0;
综上所述,a(x0﹣x1)(x0﹣x2)<0,故本选项正确;
B、a的符号不能确定,故本选项错误;
C、∵函数图象与x轴有两个交点,∴△>0,故本选项错误;
D、x1、x0、x2的大小无法确定,故本选项错误.
故选A.
二、填空题
9、关于x的一元二次方程kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,则k的取值范围是 k<且k≠0 .
【解析】∵kx2﹣x+1=0有两个不相等的实数根,
∴△=1﹣4k>0,且k≠0,
解得,k<且k≠0;
故答案是:k<且k≠0.
10、如图,是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象的一部分.已知抛物线的对称轴为x=2,与x轴的一个交点是(﹣1,0).有下列结论:
①abc>0;
②4a﹣2b+c<0;
③4a+b=0;
④抛物线与x轴的另一个交点是(5,0);
⑤点(﹣3,y1),(6,y2)都在抛物线上,则有y1<y2.
其中正确的是 ①③④ .(填序号即可)
【解析】∵抛物线的对称轴为x=2,
∴﹣=2,b=﹣4a,4a+b=0,故③正确;
∵抛物线开口向上,
∴a>0,b<0;由图象知c<0,
∴abc>0,故①正确;
由抛物线的单调性知:当x=﹣2时,y>0,
即4a﹣2b+c>0,故②错误;
∵=2,而对称轴方程为 x=2,
∴抛物线与x轴的另一个交点是(5,0),故④正确.
∵当时,m=7,而6<7,
∴点(6,y2)在点(7,y3)的下方,
由抛物线的对称性及单调性知:y1<y2,故⑤错误;
故答案为:①③④.
三、解答题
11、如图,在平面直角坐标系中,顶点为A(1,﹣1)的抛物线经过点B(5,3),且与x轴交于C,D两点(点C在点D的左侧).
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点O到直线AB的距离;
(3)点M在第二象限内的抛物线上,点N在x轴上,且∠MND=∠OAB,当△DMN与△OAB相似时,请你直接写出点M的坐标.
【解析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2﹣1,
将B点坐标代入函数解析式,得(5﹣1)2a﹣1=3,
解得a=.
故抛物线的解析式为y=(x﹣1)2﹣1;
(2)由勾股定理,得OA2=11+12=2,OB2=52+32=34,AB2=(5﹣1)2+(3+1)2=32,
OA2+AB2=OB2,
∴∠OAB=90°,
O到直线AB的距离是OA=;
(3)设M(a,b),N(a,0)
当y=0时,(x﹣1)2﹣1=0,
解得x1=3,x2=﹣1,
D(3,0),DN=3﹣a.
①当△MND∽△OAB时,=,即=,
化简,得4b=a﹣3 ①
M在抛物线上,得b=(a﹣1)2﹣1 ②
联立①②,得,
解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣2,b=,
M1(﹣2,),
当△MND∽△BAO时,=,即=,
化简,得b=12﹣4a ③,
联立②③,得,
解得a1=3(不符合题意,舍),a2=﹣17,b=12﹣4×(﹣17)=80,
M2(﹣17,80).
综上所述:当△DMN与△OAB相似时,点M的坐标(﹣2,),(﹣17,80).
12、如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象过点M(﹣2,),顶点坐标为N(﹣1,),且与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P为抛物线对称轴上的动点,当△PBC为等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)在直线AC上是否存在一点Q,使△QBM的周长最小?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由抛物线顶点坐标为N(﹣1,),可设其解析式为y=a(x+1)2+,
将M(﹣2,)代入,得=a(﹣2+1)2+,
解得a=﹣,
故所求抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+;
(2)∵y=﹣x2﹣x+,
∴x=0时,y=,
∴C(0,).
y=0时,﹣x2﹣x+=0,
解得x=1或x=﹣3,
∴A(1,0),B(﹣3,0),
∴BC==2.
设P(﹣1,m),显然PB≠PC,所以
当CP=CB时,有CP==2,解得m=±;
当BP=BC时,有BP==2,解得m=±2.
综上,当△PBC为等腰三角形时,点P的坐标为(﹣1,+),(﹣1,﹣),(﹣1,2),(﹣1,﹣2);
(3)由(2)知BC=2,AC=2,AB=4,
所以BC2+AC2=AB2,即BC⊥AC.
连结BC并延长至B′,使B′C=BC,连结B′M,交直线AC于点Q,
∵B、B′关于直线AC对称,
∴QB=QB′,
∴QB+QM=QB′+QM=MB′,
又BM=2,所以此时△QBM的周长最小.
由B(﹣3,0),C(0,),易得B′(3,2).
设直线MB′的解析式为y=kx+n,
将M(﹣2,),B′(3,2)代入,
得,解得,
即直线MB′的解析式为y=x+.
同理可求得直线AC的解析式为y=﹣x+.
由,解得,即Q(﹣,).
所以在直线AC上存在一点Q(﹣,),使△QBM的周长最小.
13、如图,折叠矩形OABC的一边BC,使点C落在OA边的点D处,已知折痕BE=5,且=,以O为原点,OA所在的直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,抛物线l:y=﹣x2+x+c经过点E,且与AB边相交于点F.
(1)求证:△ABD∽△ODE;
(2)若M是BE的中点,连接MF,求证:MF⊥BD;
(3)P是线段BC上一点,点Q在抛物线l上,且始终满足PD⊥DQ,在点P运动过程中,能否使得PD=DQ?若能,求出所有符合条件的Q点坐标;若不能,请说明理由.
【解析】(1)证明:
∵四边形ABCO为矩形,且由折叠的性质可知△BCE≌△BDE,
∴∠BDE=∠BCE=90°,
∵∠BAD=90°,
∴∠EDO+∠BDA=∠BDA+∠DAB=90°,
∴∠EDO=∠DBA,且∠EOD=∠BAD=90°,
∴△ABD∽△ODE;
(2)证明:
∵=,
∴设OD=4x,OE=3x,则DE=5x,
∴CE=DE=5x,
∴AB=OC=CE+OE=8x,
又∵△ABD∽△ODE,
∴==,
∴DA=6x,
∴BC=OA=10x,
在Rt△BCE中,由勾股定理可得BE2=BC2+CE2,即(5)2=(10x)2+(5x)2,解得x=1,
∴OE=3,OD=4,DA=6,AB=8,OA=10,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,
当x=10时,代入可得y=,
∴AF=,BF=AB﹣AF=8﹣=,
在Rt△AFD中,由勾股定理可得DF===,
∴BF=DF,
又M为Rt△BDE斜边上的中点,
∴MD=MB,
∴MF为线段BD的垂直平分线,
∴MF⊥BD;
(3)由(2)可知抛物线解析式为y=﹣x2+x+3,设抛物线与x轴的两个交点为M、N,
令y=0,可得0=﹣x2+x+3,解得x=﹣4或x=12,
∴M(﹣4,0),N(12,0),
过D作DG⊥BC于点G,如图所示,
则DG=DM=DN=8,
∴点M、N即为满足条件的Q点,
∴存在满足条件的Q点,其坐标为(﹣4,0)或(12,0).
14、已知二次函数y=ax2+bx﹣3a经过点A(﹣1,0)、C(0,3),与x轴交于另一点B,抛物线的顶点为D.
(1)求此二次函数解析式;
(2)连接DC、BC、DB,求证:△BCD是直角三角形;
(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC为等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)∵二次函数y=ax2+bx﹣3a经过点A(﹣1,0)、C(0,3),
∴根据题意,得,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)由y=﹣x2+2x+3得,D点坐标为(1,4),
∴CD==,
BC==3,
BD==2,
∵CD2+BC2=()2+(3)2=20,BD2=(2)2=20,
∴CD2+BC2=BD2,
∴△BCD是直角三角形;
(3)存在.CD2+BC2=()2+(3)2=20,BD2=(2)2=
y=﹣x2+2x+3对称轴为直线x=1.
①若以CD为底边,则PD=PC,
设P点坐标为(x,y),根据两点间距离公式,
得x2+(3﹣y)2=(x﹣1)2+(4﹣y)2,
即y=4﹣x.
又P点(x,y)在抛物线上,
∴4﹣x=﹣x2+2x+3,
即x2﹣3x+1=0,
解得x1=,x2=<1,应舍去,
∴x=,
∴y=4﹣x=,
即点P坐标为(,).
②若以CD为一腰,
∵点P在对称轴右侧的抛物线上,由抛物线对称性知,点P与点C关于直线x=1对称,
此时点P坐标为(2,3).
∴符合条件的点P坐标为(,)或(2,3).
15、已知:抛物线l1:y=﹣x2+bx+3交x轴于点A,B,(点A在点B的左侧),交y轴于点C,其对称轴为x=1,抛物线l2经过点A,与x轴的另一个交点为E(5,0),交y轴于点D(0,﹣).
(1)求抛物线l2的函数表达式;
(2)P为直线x=1上一动点,连接PA,PC,当PA=PC时,求点P的坐标;
(3)M为抛物线l2上一动点,过点M作直线MN∥y轴,交抛物线l1于点N,求点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值.
【解析】(1)∵抛物线l1:y=﹣x2+bx+3的对称轴为x=1,
∴﹣=1,解得b=2,
∴抛物线l1的解析式为y=﹣x2+2x+3,
令y=0,可得﹣x2+2x+3=0,解得x=﹣1或x=3,
∴A点坐标为(﹣1,0),
∵抛物线l2经过点A、E两点,
∴可设抛物线l2解析式为y=a(x+1)(x﹣5),
又∵抛物线l2交y轴于点D(0,﹣),
∴﹣=﹣5a,解得a=,
∴y=(x+1)(x﹣5)=x2﹣2x﹣,
∴抛物线l2的函数表达式为y=x2﹣2x﹣;
(2)设P点坐标为(1,y),由(1)可得C点坐标为(0,3),
∴PC2=12+(y﹣3)2=y2﹣6y+10,PA2=[1﹣(﹣1)]2+y2=y2+4,
∵PC=PA,
∴y2﹣6y+10=y2+4,解得y=1,
∴P点坐标为(1,1);
(3)由题意可设M(x,x2﹣2x﹣),
∵MN∥y轴,
∴N(x,﹣x2+2x+3),x2﹣2x﹣
令﹣x2+2x+3=x2﹣2x﹣,可解得x=﹣1或x=,
①当﹣1<x≤时,MN=(﹣x2+2x+3)﹣(x2﹣2x﹣)=﹣x2+4x+=﹣(x﹣)2+,
显然﹣1<≤,∴当x=时,MN有最大值;
②当<x≤5时,MN=(x2﹣2x﹣)﹣(﹣x2+2x+3)=x2﹣4x﹣=(x﹣)2﹣,
显然当x>时,MN随x的增大而增大,
∴当x=5时,MN有最大值,×(5﹣)2﹣=12;
综上可知在点M自点A运动至点E的过程中,线段MN长度的最大值为12.
16、如图,抛物线与轴交于点A,与轴交于点B,C两点(点C在轴正半轴上),△ABC为等腰直角三角形,且面积为4. 现将抛物线沿BA方向平移,平移后的抛物线经过点C时,与轴的另一交点为E,其顶点为F,对称轴与轴的交点为H.
(1)求,的值;
(2)连结OF,试判断△OEF是否为等腰三角形,并说明理由;
(3)现将一足够大的三角板的直角顶点Q放在射线AF或射线HF上,一直角边始终过点E,另一直角边与轴相交于点P,是否存在这样的点Q,使以点P,Q,E为顶点的三角形与△POE全等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)∵△ABC为等腰直角三角形,∴OA=BC.
又∵△ABC的面积=BC×OA=4,即=4,∴OA=2.
∴A ,B ,C .
∴,解得.
∴.
(2)△OEF是等腰三角形. 理由如下:如答图1,
∵A ,B ,
∴直线AB的函数表达式为,
又∵平移后的抛物线顶点F在射线BA上,
∴设顶点F的坐标为(m,m+2).
∴平移后的抛物线函数表达式为.
∵抛物线过点C ,
∴,解得.
∴平移后的抛物线函数表达式为,即..
当y=0时,,解得.
∴E(10,0),OE=10.
又F(6,8),OH=6,FH=8.
∴,,
∴OE=OF,即△OEF为等腰三角形.
(3)存在. 点Q的位置分两种情形:
情形一:点Q在射线HF上,
当点P在轴上方时,如答图2.
∵△PQE≌△POE,∴ QE=OE=10.
在Rt△QHE中,,
∴Q.
当点P在轴下方时,如答图3,有PQ=OE=10,
过P点作于点K,则有PK=6.
在Rt△PQK中,,
∵,∴.
∵,∴.
又∵,∴.
∴, 即,解得.
∴Q.
情形二:点Q在射线AF上,
当PQ=OE=10时,如答图4,有QE=PO,
∴四边形POEQ为矩形,∴Q的横坐标为10.
当时,, ∴Q.
当QE=OE=10时,如答图5.
过Q作轴于点M,过E点作x轴的垂线交QM于点N,
设Q的坐标为,∴.
在中,有,
即,解得.
当时,如答图5,,∴Q.
当时,如答图6,,∴ .
综上所述,存在点Q或或或或,使以P,Q,E三点为顶点的三角形与△POE全等.
17、如图,直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点E的坐标和△BEC面积的最大值?
(3)在(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解析】(1)∵直线y=﹣x+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,
∴点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(4,0),
∵抛物线y=ax2+x+c经过B、C两点,
∴
解得
∴y=﹣x2+x+3.
(2)如图1,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F,,
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,
∴设点E的坐标是(x,﹣x2+x+3),
则点M的坐标是(x,﹣x+3),
∴EM=﹣x2+x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+x,
∴S△ABC=S△BEM+S△MEC
=
=×(﹣x2+x)×4
=﹣x2+3x
=﹣(x﹣2)2+3,
∴当x=2时,即点E的坐标是(2,3)时,△BEC的面积最大,最大面积是3.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.
①如图2,,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣x+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM==,
∴AM所在的直线的斜率是:;
∵y=﹣x2+x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣x2+x+3),
则
解得或,
∵x<0,
∴点P的坐标是(﹣3,﹣).
②如图3,,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣x+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM==,
∴AM所在的直线的斜率是:;
∵y=﹣x2+x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣x2+x+3),
则
解得或,
∵x>0,
∴点P的坐标是(5,﹣).
③如图4,,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线y=﹣x+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM==,
∵y=﹣x2+x+3的对称轴是x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,﹣x2+x+3),
则
解得,
∴点P的坐标是(﹣1,).
综上,可得在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,点P的坐标是(﹣3,﹣)、(5,﹣)、(﹣1,).
18、如图1,已知二次函数的图象与x轴交于A、B两点(B在A的左侧),顶点为C,点D(1,m)在此二次函数图象的对称轴上,过点D作y轴的垂线,交对称轴右侧的抛物线于E点.
(1)求此二次函数的解析式和点C的坐标;
(2)当点D的坐标为(1,1)时,连接BD、BE.求证:BE平分∠ABD;
(3)点G在抛物线的对称轴上且位于第一象限,若以A、C、G为顶点的三角形与以G、D、E为顶点的三角形相似,求点E的横坐标.
【解析】(1)解:∵点D(1,m)在图象的对称轴上,
∴.
∴b=﹣2.
∴二次函数的解析式为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴C(1,﹣4);
(2)证明:∵D(1,1),且DE垂直于y轴,
∴点E的纵坐标为1,DE平行于x轴.
∴∠DEB=∠EBO.
令y=1,则x2﹣2x﹣3=1,
解得:.
∵点E位于对称轴右侧,
∴E.
∴DE=.
令y=0,则x2﹣2x﹣3=0,求得点A的坐标为(3,0),点B的坐标为(﹣1,0).
∴BD=.
∴BD=DE.
∴∠DEB=∠DBE.
∴∠DBE=∠EBO.
∴BE平分∠ABD.
(3)解:∵以A、C、G为顶点的三角形与以G、D、E为顶点的三角形相似,
且△GDE为直角三角形,
∴△ACG为直角三角形.
∵G在抛物线对称轴上且位于第一象限,
∴∠CAG=90°.
∵A(3,0)C(1,﹣4),AF⊥CG,
∴求得G点坐标为(1,1).
∴AG=,AC=.
∴AC=2AG.
∴GD=2DE或DE=2GD.
设E(t,t2﹣2t﹣3)(t>1),
①当点D在点G的上方时,则DE=t﹣1,
GD=(t2﹣2t﹣3)﹣1=t2﹣2t﹣4.
i.如图2,当GD=2DE时,
则有,t2﹣2t﹣4=2(t﹣1).
解得,.(舍负)
ii.如图3,当DE=2GD时,
则有,t﹣1=2(t2﹣2t﹣4).
解得,.(舍负)
②当点D在点G的下方时,则DE=t﹣1,
GD=1﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+2t+4.
i.如图4,当GD=2DE时,
则有,﹣t2+2t+4=2(t﹣1).
解得,.(舍负)
ii.如图5,当DE=2GD时,
则有,t﹣1=2(﹣t2+2t+4).
解得,.(舍负)
综上,E点的横坐标为或或或3.
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