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2023年中考数学考前强化复习《二次函数与四边形综合题》精选练习(含答案)
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这是一份2023年中考数学考前强化复习《二次函数与四边形综合题》精选练习(含答案),共25页。
2023年中考数学考前强化复习
《二次函数与四边形综合题》精选练习
1.如图,直线y=﹣x+4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;
(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.
2.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A,C分别在x轴,y轴的正半轴上,且OA=4,OC=3,若抛物线经过O,A两点,且顶点在BC边上,对称轴交AC于点D,动点P在抛物线对称轴上,动点Q在抛物线上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当PO+PC的值最小时,求点P的坐标;
(3)是否存在以A,C,P,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出P,Q的坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(﹣2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使四边形ABFC的面积最大,若存在,求出点F的坐标和最大值;若不存在,请说明理由;
(3)平行于DE的一条动直线l与直线BC相较于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求P点的坐标.
4.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若以点A为圆心的圆与直线BC相切于点M,求切点M的坐标;
(3)若点Q在x轴上,点P在抛物线上,是否存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
5.如图,经过点C(0,﹣4)的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于A(﹣2,0),B两点.
(1)a 0,b2﹣4ac 0(填“>”或“<”);
(2)若该抛物线关于直线x=2对称,求抛物线的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,连接AC,E是抛物线上一动点,过点E作AC的平行线交x轴于点F.是否存在这样的点E,使得以A,C,E,F为顶点所组成的四边形是平行四边形?若存在,求出满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
6.如图,已知抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,且与轴相交于A、B两点(B点在A点的右侧),与轴交于C点.
(1)A点的坐标是 ;B点坐标是 ;
(2)直线BC的解析式是: ;
(3)点P是直线BC上方的抛物线上的一动点(不与B、C重合),是否存在点P,使△PBC的面积最大.若存在,请求出△PBC的最大面积,若不存在,试说明理由;
(4)若点M在x轴上,点N在抛物线上,以A、C、M、N为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M点坐标.
7.如图,已知抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B两点(A在B左),y轴交于点C(0,﹣3).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点D是线段BC下方抛物线上的动点,求四边形ABDC面积的最大值;
(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上.是否存在以B、C、E、P为顶点且以BC为一边的平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
8.如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于C点,点P是抛物线上在第一象限内的一个动点,且点P的横坐标为t.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴为l,l与x轴的交点为D.在直线l上是否存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,连接BC,PB,PC,设△PBC的面积为S.
①求S关于t的函数表达式;
②求P点到直线BC的距离的最大值,并求出此时点P的坐标.
9.如图,已知抛物线y=αx2+bx+3经过点A(1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)若P是直线BC下方的抛物线上一个动点,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标.
(3)设抛物线的对称轴与BC交于点E,点M在抛物线的对称轴上,点N在y轴上,当以点C、E、M、N为顶点的四边形是菱形时,求点M的坐标.
10.如图,已知抛物线y=x2+bx+c的图象与x轴的一个交点为B(4,0),另一个交点为A,且与y轴交于点C(0,4).
(1)求直线BC与抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的一动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,当 MN的值最大时,求△BMN的周长.
(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=4S2,求点P的坐标.
参考答案
1.解:(1)当x=0时,y=4,∴B(0,4),
当y=0时,﹣x+4=0,x=6,
∴C(6,0),
把B(0,4)和C(6,0)代入抛物线y=ax2+x+c中得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+x+4;
(2)如图1,过E作EG∥y轴,交直线BC于G,
设E(m,﹣m2+m+4),则G(m,﹣m+4),
∴EG=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+4m,
∴S△BEC=EG•OC=×6(﹣m2+4m)=﹣2(m﹣3)2+18,
∵﹣2<0,
∴S有最大值,此时E(3,8);
(3)y=﹣x2+x+4=﹣(x2﹣5x+﹣)+4=﹣(x﹣)2+;
对称轴是:x=,
∴A(﹣1,0)
∵点Q是抛物线对称轴上的动点,
∴Q的横坐标为,
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,以AM为边时,由(2),可得点M的横坐标是3,
∵点M在直线y=﹣x+4上,
∴点M的坐标是(3,2),
又∵点A的坐标是(﹣1,0),点Q的横坐标为,
根据M到Q的平移规律:可知:P的横坐标为﹣,
∴P(﹣,﹣);
②如图3,以AM为边时,四边形AMPQ是平行四边形,
由(2),可得点M的横坐标是3,
∵A(﹣1,0),且Q的横坐标为,
∴P的横坐标为,
∴P(,﹣);
③以AM为对角线时,如图4,
∵M到Q的平移规律可得P到A的平移规律,
∴点P的坐标是(﹣,),
综上所述,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(﹣,﹣)或(,﹣)或(﹣,).
2.解:(1)在矩形OABC中,OA=4,OC=3,
∴A(4,0),C(0,3),
∵抛物线经过O、A两点,
∴抛物线的顶点的横坐标为2,
∵顶点在BC边上,
∴抛物线顶点坐标为(2,3),
设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+3,
把(0,0)坐标代入可得0=a(0﹣2)2+3,解得a=﹣,
∴抛物线解析式为y=﹣(x﹣2)2+3,即y=﹣x2+3x;
(2)连接PA,如图,
∵点P在抛物线对称轴上,
∴PA=PO,
∴PO+PC=PA+PC.
当点P与点D重合时,PA+PC=AC;
当点P不与点D重合时,PA+PC>AC;
∴当点P与点D重合时,PO+PC的值最小,
设直线AC的解析式为y=kx+b,
根据题意,得,解得
∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,
当x=2时,y=﹣x+3=,则D(2,),
∴当PO+PC的值最小时,点P的坐标为(2,);
(3)存在.
当以AC为对角线时,当四边形AQCP为平行四边形,点Q为抛物线的顶点,即Q(2,3),则P(2,0);
当AC为边时,当四边形AQPC为平行四边形,点C向右平移2个单位得到P,则点A向右平移2个单位得到点Q,则Q点的横坐标为6,当x=6时,y=﹣x2+3x=﹣9,此时Q(6,﹣9),则点A(4,0)向右平移2个单位,向下平移9个单位得到点Q,所以点C(0,3)向右平移2个单位,向下平移9个单位得到点P,则P(2,﹣6);
当四边形APQC为平行四边形,点A向左平移2个单位得到P,则点C向左平移2个单位得到点Q,则Q点的横坐标为﹣2,当x=﹣2时,y=﹣x2+3x=﹣9,此时Q(﹣2,﹣9),则点C(0,3)向左平移2个单位,向下平移12个单位得到点Q,所以点A(4,0)向左平移2个单位,向下平移12个单位得到点P,则P(2,﹣12);
综上所述,P(2,0),Q(2,3)或P(2,﹣6),Q(6,﹣9)或P(2,﹣12),Q(﹣2,﹣9).
3.解:(1)将A,C点坐标代入函数解析式,对称轴,得
,解得,
抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)当y=0时,﹣x2+x+4=0,解得x1=﹣2,x2=4,B(4,0);
设直线BC的解析式为y=kx+n(k≠0),
∵B(4,0),C(0,4),
,解得
BC的解析式为y=﹣x+4,
过F点作FQ⊥x轴交BC于Q,如图,
设点Q的坐标是(m,﹣m+4),则点F的坐标是(m,﹣m2+m+4).
FQ=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,
S四边形ABCF=S△ABC+S△BCF=BC•OC+FQ•xB
=×[4﹣(﹣2)]×4+×4(﹣m2+2m)
=﹣m2+4m+12
=﹣(m﹣2)2+16,
当m=2时,S四边形ABCF最大,最大值是16,
m=2时,﹣m2+m+4=4,即F点坐标是(2,4);
(3)设直线BC的解析式为y=kx+n(k≠0),
∵B(4,0),C(0,4),
∴,解得
BC的解析式为y=﹣x+4,
由y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
∴顶点D(1,),
又点E在直线BC上,则点E(1,3),于是DE=﹣3=.
若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,因为DE∥PQ,只须DE=PQ,
设点P的坐标是(m,﹣m+4),则点Q的坐标是(m,﹣m2+m+4).
①当0<m<4时,PQ=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,
由﹣m2+2m=,解得:m=1或3.
当m=1时,线段PQ与DE重合,m=1舍去,
∴m=3,P1(3,1).
②当m<0或m>4时,PQ=(﹣m+4)﹣(﹣m2+m+4)=m2﹣2m,
由m2﹣2m=,解得m=2±,经检验适合题意,
此时P2(2+,2﹣),P3(2﹣,2+).
综上所述,满足题意的点P有三个,
分别是P1(3,1),P2(2+,2﹣),P3(2﹣,2+).
4.解:(1)把A(3,0),B(﹣1,0),C(0,﹣3)代入抛物线解析式得:
,解得:,
则该抛物线解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)设直线BC解析式为y=kx﹣3,
把B(﹣1,0)代入得:﹣k﹣3=0,即k=﹣3,
∴直线BC解析式为y=﹣3x﹣3,
∴直线AM解析式为y=x+m,
把A(3,0)代入得:1+m=0,即m=﹣1,
∴直线AM解析式为y=x﹣1,
联立得M(﹣,﹣);
(3)存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,分三种情况考虑:
设Q(x,0),P(m,m2﹣2m﹣3),
当四边形BCQP为平行四边形时,由B(﹣1,0),C(0,﹣3),
根据平移规律得:﹣1+x=0+m,0+0=﹣3+m2﹣2m﹣3,
解得:m=1±,x=2±,
当m=1+时,m2﹣2m﹣3=8+2﹣2﹣2﹣3=3,即P(1+,3);
当m=1﹣时,m2﹣2m﹣3=8﹣2﹣2+2﹣3=3,即P(1﹣,3);
当四边形BCPQ为平行四边形时,由B(﹣1,0),C(0,﹣3),
根据平移规律得:﹣1+m=0+x,0+m2﹣2m﹣3=﹣3+0,解得:m=0或2,
当m=0时,P(0,﹣3)(舍去);当m=2时,P(2,﹣3),
当四边形BQCP是平行四边形时,
由平移规律得:﹣1+0=m+x,0﹣3=m2﹣2m﹣3,
解得:m=0或2,x=﹣1或﹣3,
当m=0时,P(0,﹣3)(舍去);当m=2时,P(2,﹣3),
综上,存在以点B,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形,
P的坐标为(1+,3)或(1﹣,3)或(2,﹣3).
5.解:(1)a>0,b2﹣4ac>0;
(2)∵直线x=2是对称轴,A(﹣2,0),
∴B(6,0),
∵点C(0,﹣4),将A,B,C的坐标分别代入y=ax2+bx+c,
解得:a=,b=﹣,c=﹣4,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣4;
(3)存在,理由为:
(i)假设存在点E使得以A,C,E,F为顶点所组成的四边形是平行四边形,
过点C作CE∥x轴,交抛物线于点E,过点E作EF∥AC,交x轴于点F,如图1所示,
则四边形ACEF即为满足条件的平行四边形,
∵抛物线y=x2﹣﹣4关于直线x=2对称,
∴由抛物线的对称性可知,E点的横坐标为4,
又∵OC=4,
∴E的纵坐标为﹣4,
∴存在点E(4,﹣4);
(ii)假设在抛物线上还存在点E′,使得以A,C,F′,E′为顶点所组成的四边形是
平行四边形,过点E′作E′F′∥AC交x轴于点F′,
则四边形ACF′E′即为满足条件的平行四边形,
∴AC=E′F′,AC∥E′F′,如图2,过点E′作E′G⊥x轴于点G,
∵AC∥E′F′,
∴∠CAO=∠E′F′G,
又∵∠COA=∠E′GF′=90°,AC=E′F′,
∴△CAO≌△E′F′G,
∴E′G=CO=4,
∴点E′的纵坐标是4,
∴4=x2﹣x﹣4,解得:x1=2+2,x2=2﹣2,
∴点E′的坐标为(2+2,4),同理可得点E″的坐标为(2﹣2,4).
6.解:(1)∵抛物线y=ax2+x+4的对称轴是直线x=3,
∴得:a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x+4.
当y=0时,﹣x2+x+4=0,解得:x1=﹣2,x2=8,
∴点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(8,0).
故答案为(﹣2,0),(8,0).
(2)当x=0时,y=4,
∴点C的坐标为(0,4).
设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0).
将B(8,0)、C(0,4)代入y=kx+b,
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+4.
故答案为y=﹣x+4.
(3)假设存在,设点P的坐标为(x,﹣x2+x+4),过点P作PD∥y轴,交直线BC于点D,则点D的坐标为(x,﹣x+4),如图所示.
∴PD=﹣x2+x+4﹣(﹣x+4)=﹣x2+2x,
∴S△PBC=PD•OB=×8•(﹣x2+2x)=﹣x2+8x=﹣(x﹣4)2+16.
∵﹣1<0,
∴当x=4时,△PBC的面积最大,最大面积是16.
∵0<x<8,
∴存在点P,使△PBC的面积最大,最大面积是16.
(4)如图,当AC为平行四边形的边时,点N的纵坐标的绝对值为4,
可得N1(N2)(6,4),M2(4,0),
N3(3﹣,﹣4),N4(3+,﹣4),可得M3(5﹣,0),M4(5+,0),
当AC为对角线时,可得M1(﹣8,0),
综上所述,满足条件的点M的坐标为(﹣8,0),(4,0),(5+,0),(5﹣,0).
7.解:(1)把A(﹣1,0)C(0,﹣3)代入y=x2+bx+c
得,解得得b=﹣,c=﹣3
∴抛物线为y=x2﹣x﹣3;
(2)如图2,过点D作DM∥y轴分别交线段BC和x轴于点M、N
在y=x2﹣x﹣3中,令y=0,得x1=4,x2=﹣1
∴B(4,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b,
代入B(4,0),C(0,3)
可求得直线BC的解析式为:y=x﹣3,
∵S四边形ABDC=S△ABC+S△ADC=(4+1)×4+,
设D(x,x2﹣x﹣3),M(x,x﹣3)
DM=x﹣3﹣(x2﹣x﹣3)=﹣x2+3x,
∵S四边形ABDC=S△ABC+S△BDC=(4+1)×3+(﹣x2+3x)×4
=﹣x2+6x+=﹣(x﹣2)2+,
∴当x=2时,四边形ABDC面积有最大值为.
(3)如图3所示,
①过点C作CP1∥x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1∥BC交x轴于点E1,此时四边形BP1CE1为平行四边形,
∵C(0,﹣3)
∴设P1(x,﹣3)
∴x2﹣x﹣3=﹣3,解得x1=0,x2=3,
∴P1(3,﹣3);
②平移直线BC交x轴于点E,交x轴上方的抛物线于点P,当BC=PE时,四边形BCEP为平行四边形,
∵C(0,﹣3)
∴设P(x,3),
∴x2﹣x﹣3=3,x2﹣3x﹣8=0
解得x=或x=,此时存在点P2(,3)和P3(,3),
综上所述存在3个点符合题意,坐标分别是P1(3,﹣3),P2(,3),P3(,3).
8.解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,
,解得:,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
(2)在图1中,连接PC,交抛物线对称轴l于点E,
∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,
∴点C的坐标为(0,3).
若四边形CDPM是平行四边形,则CE=PE,DE=ME,
∵点C的横坐标为0,点E的横坐标为1,
∴点P的横坐标t=1×2﹣0=2,
∴点P的坐标为(2,3),
∴点E的坐标为(1,3),
∴点M的坐标为(1,6).
故在直线l上存在点M,使得四边形CDPM是平行四边形,点M的坐标为(1,6).
(3)①在图2中,过点P作PF∥y轴,交BC于点F.
设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),
将B(3,0)、C(0,3)代入y=mx+n,
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∵点P的坐标为(t,﹣t2+2t+3),
∴点F的坐标为(t,﹣t+3),
∴PF=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,
∴S=PF•OB=﹣t2+t=﹣(t﹣)2+.
②∵﹣<0,
∴当t=时,S取最大值,最大值为.
∵点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,3),
∴线段BC=3,[来源:学_科_网]
∴P点到直线BC的距离的最大值为,此时点P的坐标为(,).
9.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过A(1,0)和B(3,0),
∴.解得:.
∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x+3;
(2)如图,过点P作PD⊥x轴交BC于点D,设P(m,m2﹣4m+3),
设直线BC的解析式为y=kx+n,
∵点B(3,0),点C(0,3),
∴.解得:.
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
∴D(m,﹣m+3).
∴PD=(﹣m+3)﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+3m.
∵=﹣=﹣+.
∵﹣
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