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2022年中考数学真题分类汇编:二次函数解答题(含答案)
展开2022中考数学真题汇编——二次函数解答题
1. (2022·浙江省绍兴市)已知函数y=-x2+bx+c(b,c为常数)的图象经过点(0,-3),(-6,-3).
(1)求b,c的值.
(2)当-4≤x≤0时,求y的最大值.
(3)当m≤x≤0时,若y的最大值与最小值之和为2,求m的值.
2. (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.
3. (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.
4. (2022·浙江省丽水市)如图,已知点M(x1,y1),N(x2,y2)在二次函数y=a(x-2)2-1(a>0)的图象上,且x2-x1=3.
(1)若二次函数的图象经过点(3,1).
①求这个二次函数的表达式;
②若y1=y2,求顶点到MN的距离;
(2)当x1≤x≤x2时,二次函数的最大值与最小值的差为1,点M,N在对称轴的异侧,求a的取值范围.
5. (2022·山东省滨州市)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2-2x-3与x轴相交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,连接AC、BC.
(1)求线段AC的长;
(2)若点P为该抛物线对称轴上的一个动点,当PA=PC时,求点P的坐标;
(3)若点M为该抛物线上的一个动点,当△BCM为直角三角形时,求点M的坐标.
6. (2022·四川省南充市)抛物线y=13x2+bx+c与x轴分别交于点A,B(4,0),与y轴交于点C(0,-4).
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,▱BCPQ顶点P在抛物线上,如果▱BCPQ面积为某值时,符合条件的点P有且只有三个,求点P的坐标.
(3)如图2,点M在第二象限的抛物线上,点N在MO延长线上,OM=2ON,连接BN并延长到点D,使ND=NB.MD交x轴于点E,∠DEB与∠DBE均为锐角,tan∠DEB=2tan∠DBE,求点M的坐标.
7. (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.
8. (2022·重庆市B卷)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=-34x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线AB上方抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,交AB于点M,求PM+65AM的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,点P′与点P关于抛物线y=-34x2+bx+c的对称轴对称.将抛物线y=-34x2+bx+c向右平移,使新抛物线的对称轴l经过点A.点C在新抛物线上,点D在l上,直接写出所有使得以点A、P′、C、D为顶点的四边形是平行四边形的点D的坐标,并把求其中一个点D的坐标的过程写出来.
9. (2022·重庆市A卷)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c与直线AB交于点A(0,-4),B(4,0).
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是直线AB下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交AB于点C,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求PC+PD的最大值及此时点P的坐标;
(3)在(2)中PC+PD取得最大值的条件下,将该抛物线沿水平方向向左平移5个单位,点E为点P的对应点,平移后的抛物线与y轴交于点F,M为平移后的抛物线的对称轴上一点.在平移后的抛物线上确定一点N,使得以点E,F,M,N为顶点的四边形是平行四边形,写出所有符合条件的点N的坐标,并写出求解点N的坐标的其中一种情况的过程.
10. (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.
11. (2022·四川省成都市)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=kx-3(k≠0)与抛物线y=-x2相交于A,B两点(点A在点B的左侧),点B关于y轴的对称点为B'.
(1)当k=2时,求A,B两点的坐标;
(2)连接OA,OB,AB',BB',若△B'AB的面积与△OAB的面积相等,求k的值;
(3)试探究直线AB'是否经过某一定点.若是,请求出该定点的坐标;若不是,请说明理由.
12. (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.
13. (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.
14. (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.
15. (2022·山东省)如图,抛物线y=ax2+32x+c与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,已知A,C两点坐标分别是A(1,0),C(0,-2),连接AC,BC.
(1)求抛物线的表达式和AC所在直线的表达式;
(2)将△ABC沿BC所在直线折叠,得到△DBC,点A的对应点D是否落在抛物线的对称轴上,若点D在对称轴上,请求出点D的坐标;若点D不在对称轴上,请说明理由;
(3)若点P是抛物线位于第三象限图象上的一动点,连接AP交BC于点Q,连接BP,△BPQ的面积记为S1,△ABQ的面积记为S2,求S1S2的值最大时点P的坐标.
16. (2022·四川省)如图,已知抛物线C1:y=ax2+4ax+4a-5的顶点为P,与x轴相交于A,B两点(点A在点B的左边),点B的横坐标是1.
(1)求a的值及P的坐标;
(2)如图(1),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;
(3)如图(2),点Q是x正半轴上一点,将抛物线C1绕点Q旋转180°后得到抛物线C4.抛物线C4的顶点为N,与x轴相交于E、F两点(点E在点F的左边),当以点P、N、F为顶点的三角形是直角三角形时,求点Q的坐标.
17. (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).
18. (2022·浙江省金华市)“八婺”菜场指导菜农生产和销售某种蔬菜,提供如下信息:
①统计售价与需求量的数据,通过描点(图1),发现该蔬莱需求量y需求(吨)关于售价x(元/千克)的函数图象可以看成抛物线,其表达式为y需求=ax2+c,部分对应值如下表:
售价x(元/千克)
…
2.5
3
3.5
4
…
需求量y需求(吨)
…
7.75
7.2
6.55
5.8
…
②该蔬莱供给量y供给(吨)关于售价x(元/千克)的函数表达式为y供给=x-1,函数图象见图1.
③1~7月份该蔬莱售价x售价(元/千克)、成本x成本(元/千克)关于月份t的函教表达式分别为x售价=12t+2,x成本=14t2-32t+3,函数图象见图2.
请解答下列问题:
(1)求a,c的值.
(2)根据图2,哪个月出售这种蔬菜每千克获利最大?并说明理由.
(3)求该蔬菜供给量与需求量相等时的售价,以及按此价格出售获得的总利润.
参考答案
1.解:(1)把(0,-3),(-6,-3)代入y=-x2+bx+c,
得b=-6,c=-3.
(2)∵y=-x2-6x-3=-(x+3)2+6,
又∵-4≤x≤0,
∴当x=-3时,y有最大值为6.
(3)①当-3<m≤0时,
当x=0时,y有最小值为-3,
当x=m时,y有最大值为-m2-6m-3,
∴-m2-6m-3+(-3)=2,
∴m=-2或m=-4(舍去).
②当m≤-3时,
当x=-3时y有最大值为6,
∵y的最大值与最小值之和为2,
∴y最小值为-4,
∴-(m+3)2+6=-4,
∴m=-3-10或m=-3+10(舍去).
综上所述,m=-2或-3-10.
2.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.
3.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).
4.解:(1)①∵二次函数y=a(x-2)2-1(a>0)经过(3,1),
∴1=a-1,
∴a=2,
∴二次函数的解析式为y=2(x-2)2-1;
②∵y1=y2,
∴M,N关于抛物线的对称轴对称,
∵对称轴是直线x=2,且x2-x1=3,
∴x1=12,x2=72,
当x=12时,y1=2(12-2)2-1=72,
∴当y1=y2时,顶点到MN的距离=72+1=92;
(2)设抛物线与X轴的交点为A(m,0),B(n,0)(m>n).
∵x1≤x≤x2时,二次函数的最大值与最小值的差为1,点M,N在对称轴的异侧,
又∵二次函数y的最小值为-1,
∴x=x1或x2时,y的值为0,点M,点N在x轴上或在x轴的下方,
∴AB≥3,
∴m-n≥3,
令y=0,可得a(x-2)2-1=0,
∴m=2+1a,n=2-1a,
∴(2+1a)-(2-1a)≥3,
∴2a≥3,
又∵a>0,
∴0<a≤49.
5.解:(1)针对于抛物线y=x2-2x-3,
令x=0,则y=-3,
∴C(0,-3);
令y=0,则x2-2x-3=0,
∴x=3或x=-1,
∵点A在点B的左侧,
∴A(-1,0),B(3,0),
∴AC=(-1-0)2+(0+3)2=10;
(2)∵抛物线y=x2-2x-3的对称轴为直线x=--22=1,
∵点P为该抛物线对称轴上,
∴设P(1,p),
∴PA=(1+1)2+p2=p2+4,PC=12+(p+3)2=p2+6p+10,
∵PA=PC,
∴p2+4=p2+6p+10,
∴p=-1,
∴P(1,-1);
(3)由(1)知,B(3,0),C(0,-3),
∴OB=OC=3,
设M(m,m2-2m-3),
∵△BCM为直角三角形,
∴①当∠BCM=90°时,
如图1,过点M作MH⊥y轴于H,则HM=m,
∵OB=OC,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∴∠HCM=90°-∠OCB=45°,
∴∠HMC=45°=∠HCM,
∴CH=MH,
∵CH=-3-(m2-2m-3)=-m2+2m,
∴-m2+2m=m,
∴m=0(不符合题意,舍去)或m=1,
∴M(1,-4);
②当∠CBM=90°时,
过点M作M'H'⊥x轴,
同①的方法得,M'(-2,3);
③当∠BMC=90°时,如图2,
过点M作MD⊥y轴于D,过点B作BE⊥DM,交DM的延长线于E,
∴∠CDM=∠E=90°,
∴∠DCM+∠DMC=90°,
∵∠DMC+∠EMB=90°,
∴∠DCM=∠EMB,
∴△CDM∽△MEB,
∴CDME=MDBE,
∵M(m,m2-2m-3),B(3,0),C(0,-3),
∴DM=m,CD=m2-2m-3+3=m2-2m,ME=3-m,BE=-(m2-2m-3)=-m2+2m+3,
∴m2-2m3-m=m-m2+2m+3,
∴m=0(舍去)或m=3(点B的横坐标,不符合题意,舍去)或m=1-102(不符合题意,舍去)或m=1+102,
∴M(1+102,-5+2104),
即满足条件的M的坐标为(1,-4)或(-2,3)或(1+102,-5+2104).
6.解:(1)由题意得,
13×42+4b+c=0c=-4,
∴b=-13c=-4,
∴y=13x2-13x-4;
(2)如图1,
作直线l∥BC且与抛物线相切于点P1,直线l交y轴于E,作直线m∥BC且直线m到BC的距离等于直线l到BC的距离,
∵BC的解析式为y=x-4,
∴设直线l的解析式为:y=x+b,
由13x2-13x-4=x+b得,
x2-4x-3(b+4)=0,
∵Δ=0,
∴-3(b+4)=4,
∴b=-163,
∴x2-4x+4=0,y=x-163,
∴x=2,y=-103,
∴P1(2,-103),
∵E(0,-163),C(0,-4),
∴F(0,-4×2-(-163)),
即(0,-83),
∴直线m的解析式为:y=x-83,
∴y=13x2-13x-4y=x-83,
∴x1=2+22y1=22-23,x2=2-22y2=-22-23,
∴P2(2-22,-22-23),P3(2+22,22-23),
综上所述:点P(2,-103)或(2-22,-22-23)或(2+22,22-23);
(3)如图2,
作MG⊥x轴于G,作NH⊥x轴于H,作MK⊥DF,交DF的延长线于K,
设D点的横坐标为a,
∵BN=DN,
∴BD=2BN,N点的横坐标为:a+42,
∴OH=a+42,
∵MH∥DF,
∴△BHN∽△BFD,
∴NHDF=BNBD=12,
∴DF=2NH,
同理可得:△OMG∽△ONH,
∴MGNH=OGOH=OMON=2,
∴MG=2NH,OG=2OH=a+4,
∴KF=MG=DF,
∵tan∠DEB=2tan∠DBE
∴DFEF=2•DFBF,
∴EF=12BF,
∵BF=4-a,
∴EF=12(4-a),
∵EF∥MK,
∴△DEF∽△DMK,
∴EFMK=DFDK,
∴12(4-a)2a+4=12,
∴a=0,
∴OG=a+4=4,
∴G(-4,0),
当x=-4时,y=13×(-4)2-13×(-4)-4=83,
∴M(-4,83).
7.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.
8.解:(1)∵抛物线y=-34x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3).
∴-12+4b+c=0c=3,
∴b=94c=3.
∴抛物线的函数表达式为y=-34x2+94x+3;
(2)∵A(4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
由勾股定理得,AB=5,
∵PQ⊥OA,
∴PQ∥OB,
∴△AQM∽△AOB,
∴MQ:AQ:AM=3:4:5,
∴AM=53MQ,65AM=2MQ,
∴PM+65AM=PM+2MQ,
∵B(0,3),A(4,0),
∴lAB:y=-34x+3,
∴设P(m,-34m2+94m+3),M(m,-34m+3),Q(m,0),
∴PM+2MQ=-34m2+32m+6=-34(m-1)2+274,
∵-34<0,
∴开口向下,0<m<4,
∴当m=1时,PM+65AM的最大值为274,此时P(1,92);
(3)由y=-34x2+94x+3知,对称轴x=32,
∴P'(2,92),
∵直线l:x=4,
∴抛物线向右平移52个单位,
∴平移后抛物线解析式为y'=-34x2+6x-11716,
设D(4,t),C(c,-34c2+6c-11716),
①AP'与DC为对角线时,
4+2=4+c0+92=t+(-34c2+6c-11716),
∴c=2t=4516,
∴D(4,4516),
②P'D与AC为对角线时,
2+4=4+c92+t=0+(-34c2+6c-11716),
∴c=2t=-4516,
∴D(4,-4516),
③AD与P'C为对角线时,
4+4=2+c0+t=92+(-34c2+16c-11716),
∴c=6t=9916,
∴D(4,9916),
综上:D(4,4516)或(4,-4516)或(4,9916).
9.解:(1)把A(0,-4),B(4,0)代入y=12x2+bx+c得:
c=-48+4b+c=0,
解得b=-1c=-4,
∴抛物线的函数表达式为y=12x2-x-4;
(2)设直线AB解析式为y=kx+t,把A(0,-4),B(4,0)代入得:
t=-44k+t=0,
解得k=1t=-4,
∴直线AB解析式为y=x-4,
设P(m,12m2-m-4),则PD=-12m2+m+4,
在y=x-4中,令y=12m2-m-4得x=12m2-m,
∴C(12m2-m,12m2-m-4),
∴PC=m-(12m2-m)=-12m2+2m,
∴PC+PD=-12m2+2m-12m2+m+4=-m2+3m-4=-(m-32)2+254,
∵-1<0,
∴当m=32时,PC+PD取最大值254,
此时12m2-m-4=12×(32)2-32-4=-358,
∴P(32,-358);
答:PC+PD的最大值为254,此时点P的坐标是(32,-358);
(3)∵将抛物线y=12x2-x-4向左平移5个单位得抛物线y=12(x+5)2-(x+5)-4=12x2+4x+72,
∴新抛物线对称轴是直线x=-42×12=-4,
在y=12x2+4x+72中,令x=0得y=72,
∴F(0,72),
将P(32,-358)向左平移5个单位得E(-72,-358),
设M(-4,n),N(r,12r2+4r+72),
①当EF、MN为对角线时,EF、MN的中点重合,
∴0-72=-4+r72-358=n+12r2+4r+72,
解得r=12,
∴12r2+4r+72=12×(12)2+4×12+72=458,
∴N(12,458);
②当FM、EN为对角线时,FM、EN的中点重合,
∴0-4=-72+r72+n=-358+12r2+4r+72,
解得r=-12,
∴12r2+4r+72=12×(-12)2+4×(-12)+72=138,
∴N(-12,138);
③当FN、EM为对角线时,FN、EM的中点重合,
∴0+r=-72-472+12r2+4r+72=-358+n,
解得r=-152,
∴12r2+4r+72=12×(-152)2+4×(-152)+72=138,
∴N(-152,138);
综上所述,N的坐标为:(12,458)或(-12,138)或(-152,138).
10.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).
11.解:(1)当k=2时,直线为y=2x-3,
由y=2x-3y=-x2得:x=-3y=-9或x=1y=-1,
∴A(-3,-9),B(1,-1);
(2)当k>0时,如图:
∵△B'AB的面积与△OAB的面积相等,
∴OB'∥AB,
∴∠OB'B=∠B'BC,
∵B、B'关于y轴对称,
∴OB=OB',∠ODB=∠ODB'=90°,
∴∠OB'B=∠OBB',
∴∠OBB'=∠B'BC,
∵∠ODB=90°=∠CDB,BD=BD,
∴△BOD≌△BCD(ASA),
∴OD=CD,
在y=kx-3中,令x=0得y=-3,
∴C(0,-3),OC=3,
∴OD=12OC=32,D(0,-32),
在y=-x2中,令y=-32得-32=-x2,
解得x=62或x=-62,
∴B(62,-32),
把B(62,-32)代入y=kx-3得:
-32=62k-3,
解得k=62;
当k<0时,过B'作B'F∥AB交y轴于F,如图:
在y=kx-3中,令x=0得y=-3,
∴E(0,-3),OE=3,
∵△B'AB的面积与△OAB的面积相等,
∴OE=EF=3,
∵B、B'关于y轴对称,
∴FB=FB',∠FGB=∠FGB'=90°,
∴∠FB'B=∠FBB',
∵B'F∥AB,
∴∠EBB'=∠FB'B,
∴∠EBB'=∠FBB',
∵∠BGE=90°=∠BGF,BG=BG,
∴△BGF≌△BGE(ASA),
∴GE=GF=12EF=32,
∴OG=OE+GE=92,G(0,-92),
在y=-x2中,令y=-92得-92=-x2,
解得x=322或x=-322,
∴B(322,-92),
把B(322,-92)代入y=kx-3得:
-92=322k-3,
解得k=-22,
综上所述,k的值为62或-22;
(3)直线AB'经过定点(0,3),理由如下:
由y=-x2y=kx-3得:
x=-k-k2+122y=-k2-kk2+12-62或x=-k+k2+122y=-k2+kk2+12-62,
∴A(-k-k2+122,-k2-kk2+12-62),B(-k+k2+122,-k2+kk2+12-62),
∵B、B'关于y轴对称,
∴B'(k-k2+122,-k2+kk2+12-62),
设直线AB'解析式为y=mx+n,将A(-k-k2+122,-k2-kk2+12-62),B'(k-k2+122,-k2+kk2+12-62)代入得:
-k2-kk2+12-62=-k-k2+122m+n-k2+kk2+12-62=k-k2+122m+n,
解得m=k2+12n=3,
∴直线AB'解析式为y=k2+12•x+3,
令x=0得y=3,
∴直线AB'经过定点(0,3).
12.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.
13.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).
14.(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.
15.解:(1)∵抛物线y=ax2+32x+c过点A(1,0),C(0,-2),
∴0=a+32+c-2=c,解得:a=12c=-2.
∴抛物线的表达式为y=12x2+32x-2.
设直线AC的表达式为y=kx+b,则
k+b=0b=-2,解得:k=2b=-2.
∴直线AC的表达式为y=2x-2.
(2)点D不在抛物线的对称轴上,理由是:
∵抛物线的表达式为y=12x2+32x-2,
∴点B坐标为(-4,0).
∵OA=1,OC=2,
∴OAOC=OCOB.
又∵∠AOC=∠BOC=90°,
∴△AOC~△COB.
∴∠ACO=∠CBO.
∴∠ACO+∠BCO=∠COB+∠BCO=90°,
∴AC⊥BC.
∴将△ABC沿BC所在直线折叠,点D一定落在直线AC上,
延长AC至D,使DC=AC,过点D作DE⊥y轴交y轴于点E,如图1.
又∵∠ACO=∠DCE,
∴△ACO≌△DCE(AAS).
∴DE=AO=1,则点D横坐标为-1,
∵抛物线的对称轴为直线x=-32.
故点D不在抛物线的对称轴上.
(3)设过点B、C的直线表达式为y=mx+n,
∵C(0,-2),B(-4,0),
∴-2=n0=-4m+n,解得:m=-12n=-2.
∴过点B、C的直线解析式为y=-12x-2.
过点A作x轴的垂线交BC的延长线于点M,点M坐标为(1,-52),
过点P作x轴的垂线交BC于点N,垂足为H,如图2.
设点P坐标为(m,12m2+32m-2),则点N坐标为(m,-12m-2),
∴PN=-12m-2-(12m2+32m-2)=-12m2-2m,
∵PN∥AM,
∴△AQM~△PQN.
∴PQAQ=PNAM.
若分别以PQ、AQ为底计算△BPQ和△BAQ的面积(同高不等底),
则△BPQ与△BAQ的面积比为PQAQ,即S1S2=PQAQ.
∴S1S2=PNAM=-12m2-2m52=-m25-4m5=-15(m+2)2+45.
∵-15<0,
∴当m=-2时,S1S2的最大值为45,此时点P坐标为(-2,-3).
16.解:(1)由抛物线C1:y=a(x+2)2-5得,
顶点P的坐标为(-2,-5),
∵点B(1,0)在抛物线C1上,
∴0=a(1+2)2-5,
解得a=59;
(2)连接PM,作PH⊥x轴于H,作MG⊥x轴于G,
∴∠PHB=∠MGB=90°,
∵点P、M关于点B成中心对称,
∴PM过点B,且PB=MB,PH=MG
∴Rt△PBH≌Rt△MBG(HL),
∴MG=PH=5,BG=BH=3,
∴顶点M的坐标为(4,5),
抛物线C2由C1关于x轴对称得到,抛物线C3由C2平移得到,
∴抛物线C3的表达式为y=-59(x-4)2+5;
(3)∵抛物线C4由C1绕点x轴上的点Q旋转180°得到,
∴顶点N、P关于点Q成中心对称,
由(2)得点N的纵坐标为5,
设点N坐标为(m,5),
作PH⊥x轴于H,作NG⊥x轴于G,
作PK⊥NG于K,
∵旋转中心Q在x轴上,
∴点B与点E是对应点,点A与点F是对应点,
∴EF=AB.
∵点P是抛物线的顶点,
∴AH=BH,
∴BH=3
∴AB=2BH=6
∵点N是抛物线的顶点,
∴FG=EG=12EF=12AB=3
∴点F坐标为(m+3,0).
H坐标为(-2,0),K坐标为(m,-5),
∵顶点P的坐标为(-2,-5),
根据勾股定理得:
PN2=NK2+PK2=m2+4m+104,
PF2=PH2+HF2=m2+10m+50,
NF2=52+32=34,
①当∠PNF=90°时,PN2+NF2=PF2,解得m=443,
∴Q点坐标为(193,0).
②当∠PFN=90°时,PF2+NF2=PN2,解得m=103,
∴Q点坐标为(23,0).
③∵PN>NK=10>NF,
∴∠NPF≠90°
综上所得,当Q点坐标为(193,0)或(23,0)时,以点P、N、F为顶点的三角形是直角三角形.
17.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.
18.解:(1)把(3,7.2),(4,5.8)代入y需求=ax2+c,
9a+c=7.2①16a+c=5.8②,
②-①,得7a=-1.4,
解得:a=-15,
把a=-15代入①,得c=9,
∴a的值为-15,c的值为9;
(2)设这种蔬菜每千克获利w元,根据题意,
w=x售价-x成本=12t+2-(14t2-32t+3)=-14(t-4)2+3,
∵-14<0,且1≤t≤7,
∴当t=4时,w有最大值,
答:在4月份出售这种蔬菜每千克获利最大;
(3)当y供给=y需求时,x-1=-15x2+9,
解得:x1=5,x2=-10(舍去),
∴此时售价为5元/千克,
则y供给=x-1=5-1=4(吨)=4000(千克),
令12t+2=5,解得t=6,
∴w=-14(t-4)2+3=-14(6-4)2+3=2,
∴总利润为w•y=2×4000=8000(元),
答:该蔬菜供给量与需求量相等时的售价为5元/千克,按此价格出售获得的总利润为8000元.
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