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2022年中考数学真题分类汇编:二次函数压轴题(含答案)
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这是一份2022年中考数学真题分类汇编:二次函数压轴题(含答案),共38页。
2022年全国各省市中考数学真题汇编
二次函数压轴题1
1. (2022·四川省乐山市)如图1,已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于点A(-1,0)、B(2,0),与y轴交于点C,且tan∠OAC=2.
(1)求二次函数的解析式;
(2)如图2,过点C作CD∥x轴交二次函数图象于点D,P是二次函数图象上异于点D的一个动点,连结PB、PC,若S△PBC=S△BCD,求点P的坐标;
(3)如图3,若点P是二次函数图象上位于BC下方的一个动点,连结OP交BC于点Q.设点P的横坐标为t,试用含t的代数式表示PQOQ的值,并求PQOQ的最大值.
2. (2022·浙江省湖州市)如图1,已知在平面直角坐标系xOy中,四边形OABC是边长为3的正方形,其中顶点A,C分别在x轴的正半轴和y轴的正半轴上.抛物线y=-x2+bx+c经过A,C两点,与x轴交于另一个点D.
(1)①求点A,B,C的坐标;
②求b,c的值.
(2)若点P是边BC上的一个动点,连结AP,过点P作PM⊥AP,交y轴于点M(如图2所示).当点P在BC上运动时,点M也随之运动.设BP=m,CM=n,试用含m的代数式表示n,并求出n的最大值.
3. (2022·湖南省邵阳市)如图,已知直线y=2x+2与抛物线y=ax2+bx+c相交于A,B两点,点A在x轴上,点B在y轴上,点C(3,0)在抛物线上.
(1)求该抛物线的表达式.
(2)正方形OPDE的顶点O为直角坐标系原点,顶点P在线段OC上,顶点E在y轴正半轴上,若△AOB与△DPC全等,求点P的坐标.
(3)在条件(2)下,点Q是线段CD上的动点(点Q不与点D重合),将△PQD沿PQ所在的直线翻折得到△PQD',连接CD',求线段CD'长度的最小值.
4. (2022·湖南省衡阳市)如图,已知抛物线y=x2-x-2交x轴于A、B两点,将该抛物线位于x轴下方的部分沿x轴翻折,其余部分不变,得到的新图象记为“图象W”,图象W交y轴于点C.
(1)写出图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式;
(2)若直线y=-x+b与图象W有三个交点,请结合图象,直接写出b的值;
(3)P为x轴正半轴上一动点,过点P作PM∥y轴交直线BC于点M,交图象W于点N,是否存在这样的点P,使△CMN与△OBC相似?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5. (2022·江苏省苏州市)如图,二次函数y=-x2+2mx+2m+1(m是常数,且m>0)的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.其对称轴与线段BC交于点E,与x轴交于点F.连接AC,BD.
(1)求A,B,C三点的坐标(用数字或含m的式子表示),并求∠OBC的度数;
(2)若∠ACO=∠CBD,求m的值;
(3)若在第四象限内二次函数y=-x2+2mx+2m+1(m是常数,且m>0)的图象上,始终存在一点P,使得∠ACP=75°,请结合函数的图象,直接写出m的取值范围.
6. (2022·山东省泰安市)若二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点A(-2,0),B(0,-4),其对称轴为直线x=1,与x轴的另一交点为C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点M在直线AB上,且在第四象限,过点M作MN⊥x轴于点N.
①若点N在线段OC上,且MN=3NC,求点M的坐标;
②以MN为对角线作正方形MPNQ(点P在MN右侧),当点P在抛物线上时,求点M的坐标.
7. (2022·湖南省株洲市)已知二次函数y=ax2+bx+c(a>0).
(1)若a=1,b=3,且该二次函数的图象过点(1,1),求c的值;
(2)如图所示,在平面直角坐标系xOy中,该二次函数的图象与x轴相交于不同的两点A(x1,0)、B(x2,0),其中x1<0<x2、|x1|>|x2|,且该二次函数的图象的顶点在矩形ABFE的边EF上,其对称轴与x轴、BE分别交于点M、N,BE与y轴相交于点P,且满足tan∠ABE=34.
①求关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式的值;
②若NP=2BP,令T=1a2+165c,求T的最小值.
阅读材料:十六世纪的法国数学家弗朗索瓦•韦达发现了一元二次方程的根与系数之间的关系,可表述为“当判别式△≥0时,关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的两个根x1、x2有如下关系:x1+x2=-ba,x1x2=ca”.此关系通常被称为“韦达定理”.
8. (2022·湖南省怀化市)如图一所示,在平面直角坐标中,抛物线y=ax2+2x+c经过点A(-1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,顶点为点D.在线段CB上方的抛物线上有一动点P,过点P作PE⊥BC于点E,作PF∥AB交BC于点F.
(1)求抛物线和直线BC的函数表达式.
(2)当△PEF的周长为最大值时,求点P的坐标和△PEF的周长.
(3)若点G是抛物线上的一个动点,点M是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在以C、B、G、M为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点G的坐标,若不存在,请说明理由.
9. (2022·甘肃省武威市)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=14(x+3)(x-a)与x轴交于A,B(4,0)两点,点C在y轴上,且OC=OB,D,E分别是线段AC,AB上的动点(点D,E不与点A,B,C重合).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)连接DE并延长交抛物线于点P,当DE⊥x轴,且AE=1时,求DP的长;
(3)连接BD.
①如图2,将△BCD沿x轴翻折得到△BFG,当点G在抛物线上时,求点G的坐标;
②如图3,连接CE,当CD=AE时,求BD+CE的最小值.
10. (2022·云南省)已知抛物线y=-x2-3x+c经过点(0,2),且与x轴交于A、B两点.设k是抛物线y=-x2-3x+c与x轴交点的横坐标,M是抛物线y=-x2-3x+c上的点,常数m>0,S为△ABM的面积.已知使S=m成立的点M恰好有三个,设T为这三个点的纵坐标的和.
(1)求c的值;
(2)直接写出T的值;
(3)求k4k8+k6+2k4+4k2+16的值.
11. (2022·四川省达州市)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+2的图象经过点A(-1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接BC,在该二次函数图象上是否存在点P,使∠PCB=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线AQ,BQ分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
12. (2022·江苏省连云港市)已知二次函数y=x2+(m-2)x+m-4,其中m>2.
(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;
(2)求证:二次函数y=x2+(m-2)x+m-4的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=-x-2上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.
13. (2022·浙江省舟山市)已知抛物线L1:y=a(x+1)2-4(a≠0)经过点A(1,0).
(1)求抛物线L1的函数表达式.
(2)将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2.若抛物线L2的顶点关于坐标原点O的对称点在抛物线L1上,求m的值.
(3)把抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3.已知点P(8-t,s),Q(t-4,r)都在抛物线L3上,若当t>6时,都有s>r,求n的取值范围.
14. (2022·安徽省)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点P1,P4在x轴上,MN与矩形P1P2P3P4的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段P1P2,P2P3,P3P4,MN长度之和,请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点P2,P3在抛物线AED上.设点P1的横坐标为m(0<m≤6),求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的“”型和“”型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形P1P2P3P4面积的最大值,及取最大值时点P1的横坐标的取值范围(P1在P4右侧).
15. (2022·四川省德阳市)抛物线的解析式是y=-x2+4x+a.直线y=-x+2与x轴交于点M,与y轴交于点E,点F与直线上的点G(5,-3)关于x轴对称.
(1)如图①,求射线MF的解析式;
(2)在(1)的条件下,当抛物线与折线EMF有两个交点时,设两个交点的横坐标是x1,x2(x1<x2),求x1+x2的值;
(3)如图②,当抛物线经过点C(0,5)时,分别与x轴交于A,B两点,且点A在点B的左侧.在x轴上方的抛物线上有一动点P,设射线AP与直线y=-x+2交于点N.求PNAN的最大值.
16. (2022·四川省凉山彝族自治州)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
17. (2022·四川省泸州市)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A(-2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.
(1)求a,c的值;
(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;
(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
18. (2022·四川省遂宁市)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点A的坐标为(-1,0),点C的坐标为(0,-3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,E为△ABC边AB上的一动点,F为BC边上的一动点,D点坐标为(0,-2),求△DEF周长的最小值;
(3)如图2,N为射线CB上的一点,M是抛物线上的一点,M、N均在第一象限内,B、N位于直线AM的同侧,若M到x轴的距离为d,△AMN面积为2d,当△AMN为等腰三角形时,求点N的坐标.
参考答案
1.解:(1)∵A(-1,0),
∴OA=1,
∵∠AOC=90°,
∴tan∠OAC=OCOA=2,
∴OC=2OA=2,
∴点C(0,-3),
设二次函数的解析式为:y=a(x+1)•(x-2),
∴a•1×(-2)=-2,
∴a=1,
∴y=(x+1)•(x-2)=x2-x-2;
(2)设点P(a,a2-a-2),
如图1,当点P在第三象限时,作PE∥AB交BC于E,
∵B(2,0),C(0,-2),
∴直线BC的解析式为:y=x-2,
∴当y=a2-a-2时,x=y+2=a2-a,
∴PE=a2-a-a=a2-2a,
∴S△PBC=12PE•OC,
∵抛物线的对称轴为直线y=12,CD∥x轴,C(0,-2),
∴点D(1,-2),
∴CD=1,
∴S△BCD=12CD⋅OC,
∴12PE•OC=12CD•OC,
∴a2-2a=1,
∴a1=1+2(舍去),a2=1-2,
当x=1-2时,y=a2-a-2=a-1=-2,
∴P(1-2,-2),
如图2,当点P在第一象限时,
作PE⊥x轴于E,交直线BC于F,
∴F(a,a-2)
∴PF=(a2-a-2)-(a-2)=a2-2a,
∴S△PBC=12PF⋅OB=12CD•OC,
∴a2-2a=1,
∴a1=1+2,a2=1-2(舍去),
当a=1+2时,y=a2-a-2=a2-2a+a-2=1+1+2-2=2,
∴P(1+2,2),
综上所述:P(1+2,2)或(1-2,-2);
(3)如图3,
作PN⊥AB于N,交BC于M,
∵P(t,t2-t-2),M(t,t-2),
∴PM=(t-2)-(t2-t-2)=-t2+2t,
∵PN∥OC,
∴△PQM∽△OQC,
∴PQOQ=PMOC=-t2+2t2=-12(t-1)2+12,
∴当t=1时,(PQOQ)最大=12.
2.解:(1)①四边形OABC是边长为3的正方形,
∴A(3,0),B(3,3),C(0,3);
②把A(3,0),C(0,3)代入抛物线y=-x2+bx+c中得:-9+3b+c=0c=3,
解得:b=2c=3;
(2)∵AP⊥PM,
∴∠APM=90°,
∴∠APB+∠CPM=90°,
∵∠B=∠APB+∠BAP=90°,
∴∠BAP=∠CPM,
∵∠B=∠PCM=90°,
∴△MCP∽△PBA,
∴PCAB=CMPB,即3-m3=nm,
∴3n=m(3-m),
∴n=-13m2+m=-13(m-32)2+34,
∵-13<0,
∴当m=32时,n的值最大,最大值是34.
3.解:在直线y=2x+2中,
当x=2时,y=2,
当y=0时,x=-1,
∴点A的坐标为(-1,0),点B的坐标为(0,2),
把点A(-1,0),点B(0,2),点C(3,0)代入y=ax2+bx+c,
a-b+c=0c=29a+3b+c=0,
解得a=-23b=43c=2,
∴抛物线的解析式为y=-23x2+43x+2;
(2)①当△AOB≌△DPC时,AO=DP,
又∵四边形OPDE为正方形,
∴DP=OP=AO=1,
此时点P的坐标为(1,0),
②当△AOB≌△CPD时,OB=DP,
又∵四边形OPDE为正方形,
∴DP=OP=OB=2,
此时点P的坐标为(2,0),
综上,点P的坐标为(1,0)或(2,0);
(3)如图,
点D′在以点P为圆心,DP为半径的圆上运动,
∴当点D′′,点P,点C三点共线时,CD′′有最小值,
由(2)可得点P的坐标为(1,0)或(2,0),且C点坐标为(3,0),
∴CD′′的最小值为1.
4.解:(1)当x=0时,y=-2,
∴C(0,2),
当y=0时,x2-x-2=0,
(x-2)(x+1)=0,
∴x1=2,x2=-1,
∴A(-1,0),B(2,0),
设图象W的解析式为:y=a(x+1)(x-2),
把C(0,2)代入得:-2a=2,
∴a=-1,
∴y=-(x+1)(x-2)=-x2+x+2,
∴图象W位于线段AB上方部分对应的函数关系式为:y=-x2+x+2(-1≤x≤2);
(2)由图象得直线y=-x+b与图象W有三个交点时,存在两种情况:
①当直线y=-x+b过点C时,与图象W有三个交点,此时b=2;
②当直线y=-x+b与图象W位于线段AB上方部分对应的函数图象相切时,如图1,
-x+b=-x2+x+2,
x2-2x+b-2=0,
Δ=(-2)2-4×1×(b-2)=0,
∴b=3,
综上,b的值是2或3;
(3)∵OB=OC=2,∠BOC=90°,
∴△BOC是等腰直角三角形,
如图2,CN∥OB,△CNM∽△BOC,
∵PN∥y轴,
∴P(1,0);
如图3,CN∥OB,△CNM∽△BOC,
当y=2时,x2-x-2=2,
x2-x-4=0,
∴x1=1+172,x2=1-172,
∴P(1+172,0);
如图4,当∠MCN=90°时,△OBC∽△CMN,
∴CN的解析式为:y=x+2,
∴x+2=x2-x-2,
∴x1=1+5,x2=1-5(舍),
∴P(1+5,0),
综上,点P的坐标为(1,0)或(1+172,0)或(1+5,0).
5.解:(1)当y=0时,-x2+2mx+2m+1=0,
解方程,得x1=-1,x2=2m+1,
∵点A在点B的左侧,且m>0,
∴A(-1,0),B(2m+1,0),
当x=0时,y=2m+1,
∴C(0,2m+1),
∴OB=OC=2m+1,
∵∠BOC=90°,
∴∠OBC=45°;
(2)如图1中,连接AE.
∵y=-x2+2mx+2m+1=-(x-m)2+(m+1)2,
∴D(m,(m+1)2),F(m,0),
∴DF=(m+1)2,OF=m,BF=m+1,
∵A,B关于对称轴对称,
∴AE=BE,
∴∠EAB=∠OBC=45°,
∵∠ACO=∠CBD,∠OCB=∠OBC,
∴∠ACO+∠OCB=∠CBD+∠OBC,即∠ACE=∠DBF,
∵EF∥OC,
∴tan∠ACE=AECE=BECE=BFOF=m+1,
∴m+1m=m+1,
∴m=1或-1,
∵m>0,
∴m=1;
(3)如图,设PC交x轴于点Q.
当点P在第四象限时,点Q总是在点B的左侧,此时∠CQA>∠CBA,即∠CQA>45°,
∵∠ACQ=75°,
∴∠CAO<60°,
∴2m+1<3,
∴m<3-12,
∴0<m<3-12.
6.解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点B(0,-4),
∴c=-4,
∵对称轴为直线x=1,经过A(-2,0),
∴-b2a=14a-2b-4=0,
解得a=12b=-1,
∴抛物线的解析式为y=12x2-x-4;
(2)①如图1中,
设直线AB的解析式为y=kx+n,
∵A(-2,0),B(0,-4),
∴-2k+n=0n=-4,
解得k=-2n=-4,
∴直线AB的解析式为y=-2x-4,
∵A,C关于直线x=1对称,
∴C(4,0),
设N(m,0),
∵MN⊥x轴,
∴M(m,-2m-4),
∴NC=4-m,
∵MN=3NC,
∴2m+4=3(4-m),
∴m=85,
∴点M(85,-365);
②如图2中,连接PQ,MN交于点E.设M(t,-2t-4),则点N(t,0),
∵四边形MPNQ是正方形,
∴PQ⊥MN,NE=EP,NE=12MN,
∴PQ∥x轴,
∴E(t,-t-2),
∴NE=t+2,
∴ON+EP=ON+NE=t+t+2=2t+2,
∴P(2t+2,-t-2),
∵点P在抛物线y=12x2-x-4上,
∴12(2t+2)2-(2t+2)-4=-t-2,
解得t1=12,t2=-2,
∵点P在第四象限,
∴t=-2舍去,
∴t=12,
∴点M坐标为(12,-5).
7.解:(1)当a=1,b=3时,y=x2+3x+c,
把x=1,y=1代入得,
1=1+3+c,
∴c=-3;
(2)①由ax2+bx+c=0得,
x1=-b-b2-4ac2a,x2=-b+b2-4ac2a,
∴AB=x2-x1=b2-4aca,
∵抛物线的顶点坐标为:(-b2a,4ac-b24a),
∴AE=b2-4ac4a,OM=b2a,
∵∠BAE=90°,
∴tan∠ABE=AEAB=34,
∴b2-4ac4a÷b2-4aca=34,
∴b2-4ac=9;
②∵b2-4ac=9,
∴x2=-b+32a,
∵OP∥MN,
∴NPBP=OMOB,
∴b2a:-b+32a=2,
∴b=2,
∴22-4ac=9,
∴c=-54a,
∴T=1a2+165c=1a2-54a⋅165=1a2-4a=(1a-2)2+4,
∴当1a=2时,T最小=4,
即a=12时,T最小=4.
8.解:(1)∵抛物线y=ax2+2x+c经过点A(-1,0)、B(3,0),
∴a-2+c=09a+6+c=0,
解得a=-1c=3,
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3,
令x=0,可得y=3,
∴C(0,3),
设直线BC的解析式为y=kx+b,则b=33k+b=0,
∴k=-1b=3,
∴直线BC的解析式为y=-x+3;
(2)如图一中,连接PC,OP,PB.设P(m,-m2+2m+3),
∵B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
∴∠OBC=45°,
∵PF∥AB,
∴∠PFE=∠OBC=45°,
∵PE⊥BC,
∴△PEF是等腰直角三角形,
∴PE的值最大时,△PEF的周长最大,
∵S△PBC=S△POB+S△POC-S△OBC
=12×3×(-m2+2m+3)+12×3×m-12×3×3
=-32m2+92m
=-32(m-32)2+94,
∵-32<0,
∴m=32时,△PBC的面积最大,面积的最大值为94,此时PE的值最大,
∵12×32×PE=94,
∴PE=32,
∴△PEF的周长的最大值=32+32+62=3+62,此时P(32,154);
(3)存在.
理由:如图二中,设M(1,t),G(m,-m2+2m+3).
当BC为平行四边形的边时,则有|1-m|=3,
解得m=-2或4,
∴G(-2,-5)或(4,-5),
当BC为平行四边形的对角线时,12(1+m)=12(0+3),
∴m=2,
∴G(2,3),
综上所述,满足条件的点G的坐标为(-2,5)或(4,-5)或(2,3).
9.解:(1)∵抛物线y=14(x+3)(x-a)与x轴交于A,B(4,0)两点,
∴14(4+3)(4-a)=0,
解得a=4,
∴y=14(x+3)(x-4)=14x2-14x-3,
即抛物线的表达式为y=14x2-14x-3;
(2)在y=14(x+3)(x-4)中,令y=0,得x=-3或4,
∴A(-3,0),OA=3,
∵OC=OB=4,
∴C(0,4),
∵AE=1,
∴DE=AE•tan∠CAO=AE⋅OCOA=1×43=43,OE=OA-AE=3-1=2,
∴E(-2,0),
∵DE⊥x轴,
∴xP=xD=xE=-2,
∴yP=14(-2+3)(-2-4)=-32,
∴PE=32,
∴DP=DE+PE=43+32=176;
(3)①如下图,连接DG交AB于点M,
∵△BCD与BFG关于x轴对称,
∴DG⊥AB,DM=GM,
设OM=a(a>0),则AM=OA-OM=3-a,
MG=MD=AM•tan∠CAO=43(3-a),
∴G(-a,43(a-3)),
∵点G(-a,43(a-3))在抛物线y=14(x+3)(x-4)上,
∴14(-a+3)(-a-4)=43(a-3),
解得a=43或3(舍去),
∴G(-43,-209);
②如下图,在AB的下方作∠EAQ=∠DCB,且AQ=BC,连接EQ,CQ,
∵AE=CD,
∴△AEQ≌△CDB(SAS),
∴EQ=BD,
∴当C、E、Q三点共线时,BD+CE=EQ+CE最小,最小为CQ,
过点C作CH⊥AQ,垂足为H,
∵OC⊥OB,OC=OB=4,
∴∠CBA=45°,BC=42,
∵∠CAH=180°-∠CAB-∠EAQ=180°-∠CAB-∠DCB=∠CBA=45°,
AC=OA2+OC2=32+42=5,AH=CH=22AC=522,
HQ=AH+AQ=AH+BC=522+42=1322,
∴CQ=CH2+HQ2=(522)2+(1322)2=97,
即BD+CE的最小值为97.
10.解:(1)把点(0,2)代入抛物线y=-x2-3x+c中得:c=2;
(2)由(1)知:y=-x2-3x+2=-(x+32)2+114,
∴顶点的坐标为(-32,114),
∵使S=m成立的点M恰好有三个,常数m>0,S为△ABM的面积,
∴其中一个点M就是抛物线的顶点,
∴T=-114×2+114=-114;
(3)当y=0时,-x2-3x+2=0,
x2+3x-2=0,
∵k是抛物线y=-x2-3x+c与x轴交点的横坐标,即x=k是x2+3x-2=0的解,
∴k2+3k-2=0,
∴k2=2-3k,
∴k4=(2-3k)2=4-43k+3k2=4-43k+3(2-3k)=10-73k,
∵k8+k6+2k4+4k2+16
=(10-73k)2+(2-3k)(10-73k)+2(10-73k)+4(2-3k)+16
=100-1403k+147k2+20-243k+21k2+20-143k+8-43k+16
=164-1823k+168(2-3k)
=500-3503k,
∴k4k8+k6+2k4+4k2+16
=10-73k50(10-73k)
=150.
11.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(-1,0),B(3,0),
∴a-b+2=09a+3b+2=0,
解得:a=-23b=43,
∴该二次函数的表达式为y=-23x2+43x+2;
(2)存在,理由如下:
如图1,当点P在BC上方时,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CP∥AB,即CP∥x轴,
∴点P与点C关于抛物线对称轴对称,
∵y=-23x2+43x+2,
∴抛物线对称轴为直线x=-432×(-23)=1,
∵C(0,2),
∴P(2,2);
当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(m,0),
则OD=m,DB=3-m,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CD=BD=3-m,
在Rt△COD中,OC2+OD2=CD2,
∴22+m2=(3-m)2,
解得:m=56,
∴D(56,0),
设直线CD的解析式为y=kx+d,则56k+d=0d=2,
解得:k=-125d=2,
∴直线CD的解析式为y=-125x+2,
联立,得y=-125x+2y=-23x2+43x+2,
解得:x1=0y1=2(舍去),x2=225y2=-21425,
∴P(225,-21425),
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(225,-21425);
(3)由(2)知:抛物线y=-23x2+43x+2的对称轴为直线x=1,
∴E(1,0),
设Q(t,-23t2+43t+2),且-1<t<3,
设直线AQ的解析式为y=ex+f,则-e+f=0te+f=-23t2+43t+2,
解得:e=-23t+2f=-23t+2,
∴直线AQ的解析式为y=(-23t+2)x-23t+2,
当x=1时,y=-43t+4,
∴M(1,-43t+4),
同理可得直线BQ的解析式为y=(-23t-23)x+2t+2,
当x=1时,y=43t+43,
∴N(1,43t+43),
∴EM=-43t+4,EN=43t+43,
∴EM+EN=-43t+4+43t+43=163,
故EM+EN的值为定值163.
12.(1)解:把O(0,0)代入y=x2+(m-2)x+m-4得:
m-4=0,
解得m=4,
∴y=x2+2x=(x+1)2-1,
∴函数图象的顶点A的坐标为(-1,-1);
(2)证明:由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m-2)x+m-4的顶点为(2-m2,-m2+8m-204),
∵m>2,
∴2-m<0,
∴2-m2<0,
∵-m2+8m-204=-14(m-4)2-1≤-1<0,
∴二次函数y=x2+(m-2)x+m-4的顶点在第三象限;
(3)解:设平移后图象对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(-b2,4c-b24),
当x=0时,B(0,c),
将(-b2,4c-b24)代入y=-x-2得:
4c-b24=b2-2,
∴c=b2+2b-84,
∵B(0,c)在y轴的负半轴,
∴c<0,
∴OB=-c=-b2+2b-84,
过点A作AH⊥OB于H,如图:
∵A(-1,-1),
∴AH=1,
在△AOB中,
S△AOB=12OB•AH=12×(-b2+2b-84)×1=-18b2-14b+1=-18(b+1)2+98,
∵-18<0,
∴当b=-1时,此时c<0,S△AOB取最大值,最大值为98,
答:△AOB面积的最大值是98.
13.解:(1)把A(1,0)代入y=a(x+1)2-4得:
a(1+1)2-4=0,
解得a=1,
∴y=(x+1)2-4=x2+2x-3;
答:抛物线L1的函数表达式为y=x2+2x-3;
(2)抛物线L1:y=(x+1)2-4的顶点为(-1,-4),
将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2,则抛物线L2的顶点为(-1,-4+m),
而(-1,-4+m)关于原点的对称点为(1,4-m),
把(1,4-m)代入y=x2+2x-3得:
12+2×1-3=4-m,
解得m=4,
答:m的值为4;
(3)把抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,抛物线L3解析式为y=(x-n+1)2-4,
∵点P(8-t,s),Q(t-4,r)都在抛物线L3上,
∴s=(8-t-n+1)2-4=(9-t-n)2-4,
r=(t-4-n+1)2-4=(t-n-3)2-4,
∵当t>6时,s>r,
∴s-r>0,
∴[(9-t-n)2-4]-[(t-n-3)2-4]>0,
整理变形得:(9-t-n)2-(t-n-3)2>0,
(9-t-n+t-n-3)(9-t-n-t+n+3)>0,
(6-2n)(12-2t)>0,
∵t>6,
∴12-2t<0,
∴6-2n<0,
解得n>3,
∴n的取值范围是n>3.
14.解:(1)由题意可得:A(-6,2),D(6,2),
又∵E(0,8)是抛物线的顶点,
设抛物线对应的函数表达式为y=ax2+8,将A(-6,2)代入,
(-6)2a+8=2,
解得:a=-16,
∴抛物线对应的函数表达式为y=-16x2+8;
(2)(ⅰ)∵点P1的横坐标为m(0<m≤6),且四边形P1P2P3P4为矩形,点P2,P3在抛物线AED上,
∴P2的坐标为(m,-16m2+8),
∴P1P2=P3P4=MN=-16m2+8,P2P3=2m,
∴l=3(-16m2+8)+2m=-12m2+2m+24=-12(m-2)2+26,
∵-12<0,
∴当m=2时,l有最大值为26,
即栅栏总长l与m之间的函数表达式为l=-12m2+2m+24,l的最大值为26;
(ⅱ)方案一:设P2P1=n,则P2P3=18-3n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(18-3n)n=-3n2+18n=-3(n-3)2+27,
∵-3<0,
∴当n=3时,矩形面积有最大值为27,
此时P2P1=3,P2P3=9,
令-16x2+8=3,
解得:x=±30,
∴此时P1的横坐标的取值范围为-30+9≤P1横坐标≤30,
方案二:设P2P1=n,则P2P3=18-2n2=9-n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(9-n)n=-n2+n=-(n-92)2+814,
∵-1<0,
∴当n=92时,矩形面积有最大值为814,
此时P2P1=92,P2P3=92,
令-16x2+8=92,
解得:x=±21,
∴此时P1的横坐标的取值范围为-21+92≤P1横坐标≤21.
15.解:(1)∵点F与直线上的点G(5,-3)关于x轴对称,
∴F(5,3),
∵直线y=-x+2与x轴交于点M,
∴M(2,0),
设直线MF的解析式为y=kx+b,
则有2k+b=05k+b=3,
解得k=1b=-2,
∴射线MF的解析式为y=x-2(x≥2);
(2)如图①中,设折线EMF与抛物线的交点为P,Q.
∵抛物线的对称轴x=-4-2=2,点M(2,0),
∴点M值抛物线的对称轴上,
∵直线EM的解析式为y=-x+2,直线MF的解析式为y=x-2,
∴直线EM,直线MF关于直线x=2对称,
∴P,Q关于直线x=2对称,
∴2=x1+x22,
∴x1+x2=4;
(3)如图②中,过点P作PT∥AB交直线ME于点T.
∵C(0,5),
∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+5,
∴A(-1,0),B(5,0),
设P(t,-t2+4t+5),则T(t2-4t-3,-t2+4t+5),
∵PT∥AM,
∴PNAN=PTAM=13(t-(t2-4t-3)=-13(t-52)2+3712,
∵-13<0,
∴PNAN有最大值,最大值为3712.
16.解:(1)把A(-1,0)和点B(0,3)代入y=-x2+bx+c,
得-1-b+c=0c=3,
解得:b=2c=3,
∴抛物线解析式为y=-x2+2x+3;
(2)∵y=-(x-1)2+4,
∴C(1,4),抛物线的对称轴为直线x=1,
如图,设CD=t,则D(1,4-t),
∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处,
∴∠PDC=90°,DP=DC=t,
∴P(1+t,4-t),
把P(1+t,4-t)代入y=-x2+2x+4得:
-(1+t)2+2(1+t)+3=4-t,
整理得t2-t=0,
解得:t1=0(舍去),t2=1,
∴P(2,3);
(3)∵P点坐标为(2,3),顶点C坐标为(1,4),将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,
∴E点坐标为(1,-1),
∴点E关于y轴的对称点F(-1,-1),
连接PF交y轴于M,则MP+ME=MP+MF=PF的值最小,
设直线PF的解析式为y=kx+n,
∴2k+n=3-k+n=-1,
解得:k=43n=13,
∴直线PF的解析式为y=43x+13,
∴点M的坐标为(0,13).
17.解:(1)把A(-2,0),B(0,4)两点代入抛物线y=ax2+x+c中得:4a-2+c=0c=4
解得:a=-12c=4;
(2)由(2)知:抛物线解析式为:y=-12x2+x+4,
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
则-2k+b=0b=4,解得:k=2b=4,
∴AB的解析式为:y=2x+4,
设直线DE的解析式为:y=mx,
∴2x+4=mx,
∴x=4m-2,
当x=3时,y=3m,
∴E(3,3m),
∵△BDO与△OCE的面积相等,CE⊥OC,
∴12•3•(-3m)=12•4•42-m,
∴9m2-18m-16=0,
∴(3m+2)(3m-8)=0,
∴m1=-23,m2=83(舍),
∴直线DE的解析式为:y=-23x;
(3)存在,
B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形有两种情况:
设P(t,-12t2+t+4),
①如图1,过点P作PH⊥y轴于H,
∵四边形BPGF是矩形,
∴BP=FG,∠PBF=∠BFG=90°,
∴∠CFG+∠BFO=∠BFO+∠OBF=∠CFG+∠CGF=∠OBF+∠PBH=90°,
∴∠PBH=∠OFB=∠CGF,
∵∠PHB=∠FCG=90°,
∴△PHB≌△FCG(AAS),
∴PH=CF,
∴CF=PH=t,OF=3-t,
∵∠PBH=∠OFB,
∴PHBH=OBOF,即t-12t2+t+4-4=43-t,
解得:t1=0(舍),t2=1,
∴F(2,0);
②如图2,过点G作GN⊥y轴于N,过点P作PM⊥x轴于M,
同①可得:NG=FM=3,OF=t-3,
∵∠OFB=∠FPM,
∴tan∠OFB=tan∠FPM,
∴OBOF=FMPM,即4t-3=3-12t2+t+4,
解得:t1=1+2014,t2=1-2014(舍),
∴F(201-114,0);
综上,点F的坐标为(2,0)或(201-114,0).
18.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(-1,0),点C(0,-3).
∴1-b+c=0c=-3,
∴b=-2c=-3,
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3;
(2)如图,设D1为D关于直线AB的对称点,D2为D关于ZX直线BC的对称点,连接D1E,D2F,D1D2.
由对称性可知DE=D1E,DF=D2F,△DEF的周长=D1E+EF+D2F,
∴当D1,E.F.D2共线时,△DEF的周长最小,最小值为D1D2的长,
令y=0,则x2-2x-3=0,
解得x=-1或3,
∴B(3,0),
∴OB=OC=3,
∴△BOC是等腰直角三角形,
∵BC垂直平分DD2,且D(-2,0),
∴D2(1,-3),
∵D,D1关于x轴的长,
∴D1(0,2),
∴D1D2=D2C2+D1C2=52+12=26,
∴△DEF的周长的最小值为26.
(3)∵M到x轴距离为d,AB=4,连接BM.
∴S△ABM=2d,
又∵S△AMN=2d,
∴S△ABM=S△AMN,
∴B,N到AM的距离相等,
∵B,N在AM的同侧,
∴AM∥BN,
设直线BN的解析式为y=kx+m,
则有m=-33k+m=0,
∴k=1m=-3,
∴直线BC的解析式为y=x-3,
∴设直线AM的解析式为y=x+n,
∵A(-1,0),
∴直线AM的解析式为y=x+1,
由y=x+1y=x2-2x-3,解得x=1y=0或x=4y=5,
∴M(4,5),
∵点N在射线BC上,
∴设N(t,t-3),
过点M作x轴的平行线l,过点N作y轴的平行线交x轴于点P,交直线l于点Q.
∵A(-1,0),M(4,5),N(t,t-3),
∴AM=52,AN=(t+1)2+(t-3)2,MN=(t-4)2+(t-8)2,
∵△AMN是等腰三角形,
当AM=AN时,52=(t+1)2+(t-3)2,
解得t=1±21,
当AM=MN时,52=(t-4)2+(t-8)2,
解得t=6±21,
当AN=MN时,(t+1)2+(t-3)2=(t-4)2+(t-8)2,
解得t=72,
∵N在第一象限,
∴t>3,
∴t的值为72,1+21,6+21,
∴点N的坐标为(72,12)或(1+21,-2+21)或(6+21,3+21).
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