所属成套资源:(通用版)中考数学一轮复习考点练习(教师版)
(通用版)中考数学一轮复习考点练习17 二次函数综合题 (教师版)
展开
这是一份(通用版)中考数学一轮复习考点练习17 二次函数综合题 (教师版),共46页。
考点十七 二次函数综合题
【命题趋势】
在中考中,二次函数综合题每年必考点,特别是跟几何结合,经常在压轴题中出现。
【中考考查重点】
一、 线段问题
二、 面积问题
三、 等腰、直角三角形问题
四、 特殊四边形问题
五、 相似三角形问题
六、 与角度有关问题
考点一:线段问题
1.(2021秋•龙沙区期末)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3),抛物线的顶点为D,连接BC,P为线段BC上的一个动点(P不与B、C重合),过点P作PF∥y轴,交抛物线于点F,交x轴于点G.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当PG=2PF时,求点P的坐标;
【答案】(1)y=﹣x2+2x+3 (2)P(,)
【解答】解:(1)将A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)代入y=ax2+bx+c,
∴,
∴,
∴y=﹣x2+2x+3;
(2)设直线BC的解析式为y=kx+b',
∴,
∴,
∴y=﹣x+3,
设P(t,﹣t+3),则F(t,﹣t2+2t+3),G(t,0),
∴PG=﹣t+3,PF=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,
∵PG=2PF,
∴﹣t+3=﹣2t2+6t,
∴t=或t=3(舍),
∴P(,);
考点二:面积问题
2.(2021秋•梅里斯区期末节选)如图,在平面直角坐标系中,已知直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,过A、B两点的抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于另一点C(﹣1,0).
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)探究:在抛物线上直线AB下方是否存在一点P,使△ABP面积最大?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
【答案】(1) y=x2﹣x﹣2 ,(,﹣)(2)P(2,﹣3)
【解答】解:(1)直线y=x﹣2与x轴交于点A,与y轴交于点B,
∴A(4,0)、B(0,﹣2),
将A、B、C点坐标分别代入二次函数解析式y=ax2+bx+c,
∴,
∴,
∴二次函数解析式为:y=x2﹣x﹣2,
化成顶点式为:y=(x﹣)2﹣,
∴抛物线的顶点坐标为(,﹣);
(2)存在,理由如下:
设P点坐标为(x,x2﹣x﹣2)(0<x<4),
过点P作PD⊥AC于点D,交AB于点E,则E的坐标表示为(x,x﹣2),
∴S△ABP=
=×4×(x﹣2﹣x2+x+2)
=﹣x2+4x
=﹣(x﹣2)2+4,
∵a=﹣1<0,
∴当x=2时S△ABP有最大值,求得P(2,﹣3);
考点三: 等腰、直角三角形问题
3.(2021秋•龙凤区校级期末)如图,已知抛物线y=ax2+bx﹣8的图象与x轴交于A(2,0)和B(﹣8,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点F是直线BC下方抛物线上的一点,当△BCF的面积最大时,在抛物线的对称轴上找一点P,使得△BFP的周长最小,请求出点F的坐标和点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点Q(0,m),使得△BFQ为等腰三角形?如果有,请直接写出点Q的坐标;如果没有,请说明理由.
【答案】(1) (2) F(﹣4,﹣12),P(﹣3,﹣10)
(3)Q1(0,﹣4)或或或Q4(0,0).
【解答】解:(1)将A(2,0)、B(﹣8,0)代入解析式,得
,解得:,
∴.
(2)当x=0时,y=﹣8,
∴C(0,﹣8),
设直线BC的解析式为y=kx+b,则
,解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x﹣8,
设,
如图1,作FG垂直于x轴交BC于G,则G(n,﹣n﹣8),
∴,
∵=4FG,
∴当FG取得最大值时,S△BCF取得最大值,
∴当时,FG取得最大值8,S△BCF取得最大值32,
∴F(﹣4,﹣12),
作F关于对称轴对称的点F',
∴F'(﹣2,﹣12),
当F'、B、P共线时,PB+PF有最小值,此时C△BFP有最小值,
设yBF'=ax+b,则
,解得:,
∴yBF'=﹣2x﹣16,
又∵xp=﹣3,
∴P(﹣3,﹣10),
综上所述,F(﹣4,﹣12),P(﹣3,﹣10).
(3)存在,理由如下,
①如图2,以BF为底边时,点Q1在BF的中垂线上,
∴BF的中垂线与y轴交点即为所求,
连接BQ1,FQ1,作FN垂直于y轴,
∵Q1B=Q1F,
设OQ1=t,则Q1N=12﹣t,
∵FN=4,BO=8,,
∴42+(12﹣t)2=82+t2,
解得:t=4,
∴Q1(0,﹣4);
②以BF为腰时,,
(i)当BF=BQ2时,
设OQ2=s,则,
∴160=82+s2,
解得:,
当时,,
当时,;
(ii)当BF=FQ4时:
∵B(﹣8,0),F(﹣4,﹣12),O(0,0),
∴F在线段BO的中垂线上,
∴FB=FO,
∴Q4(0,0);
由Q4关于N点对称得Q5(0,﹣24),
∵FN⊥y轴,
∴FO=BF=FQ5,
但此时B、F、Q5三点共线,不合题意;
综上所述,点Q的坐标为Q1(0,﹣4)或或或Q4(0,0).
4.(2021秋•黄埔区期末)如图,抛物线y=mx2﹣4mx﹣5m(m>0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.
(1)求抛物线顶点M的坐标(用含m的代数式表示),A,B两点的坐标;
(2)是否存在使△BCM为直角三角形的抛物线?若存在,请求出;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A,B两点的坐标为(﹣1,0)、(5,0) (2)和
【解答】解:(1)∵y=m(x﹣2)2﹣9m,
∴抛物线顶点M的坐标为(2,﹣9m),
∵抛物线与x轴交于A、B两点,
∴当y=0时,mx2﹣4mx﹣5m=0,
∵m>0,
∴x2﹣4x﹣5=0,
解得x1=﹣1,x2=5,
∴A,B两点的坐标为(﹣1,0)、(5,0),
(2)存在使△BCM为直角三角形的抛物线.
过点C作CN⊥DM于点N,则△CMN为直角三角形,CN=OD=2,DN=OC=5m,
∴MN=DM﹣DN=4m,
∴CM2=CN2+MN2=4+16m2,
在Rt△OBC中,BC2=OB2+OC2=25+25m2,
在Rt△BDM中,BM2=BD2+DM2=9+81m2.
①如果△BCM是直角三角形,且∠BMC=90°时,CM2+BM2=BC2,
即4+16m2+9+81m2=25+25m2,解得 ,
∵m>0,
∴.
∴存在抛物线使得△BCM是直角三角形;
②如果△BCM是直角三角形,且∠BCM=90°时,BC2+CM2=BM2.
即25+25m2+4+16m2=9+81m2,解得 ,
∵m>0,
∴.
∴存在抛物线使得△BCM是Rt△;
③∵25+25m2>4+16m2,9+81m2>4+16m2,
∴以∠CBM为直角的直角三角形不存在,
综上,存在抛物线和使△BCM是直角三角形.
特
考点四: 特殊四边形问题
5.(2021秋•龙江县期末节选)已知抛物线y=ax2+bx+3的图象与x轴相交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,连接AC,有一动点D在线段AC上运动,过点D作x轴的垂线,交抛物线于点E,交x轴于点F,AB=4,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当m=﹣2时,在平面内是否存在点Q,使以B,C,E,Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3 (2)Q点为(3,0)或(﹣1,0)或(﹣3,6)
【解答】解:(1)∵点B(1,0),AB=4,
∴A(﹣3,0),
将B(1,0),A(﹣3,0)代入y=ax2+bx+3,
∴,
∴,
∴y=﹣x2﹣2x+3;
(2)存在,理由如下:
∵m=﹣2,
∴E(﹣2,3),
设Q(n,t),
①当BC为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴Q(3,0);
②当BE为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴Q(﹣1,0);
③当BQ为平行四边形的对角线时,
,
解得,
∴Q(﹣3,6);
综上所述:当Q点为(3,0)或(﹣1,0)或(﹣3,6)时,以B,C,E,Q为顶点的四边形为平行四边形.
6.(2021秋•江西月考)如图,抛物线y=﹣x2+3x+m与x轴的一个交点为A(4,0),另一交点为B,且与y轴交于点C,连接AC.
(1)求m的值及该抛物线的对称轴;
(2)若点P在直线AC上,点Q是平面内一点,是否存在点Q,使以点A、点B、点P、点Q为顶点的四边形为正方形?若存在,请直接写出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)m=4 y=﹣(x﹣)2+(2)(4,5)或(,﹣).
【解答】解:(1)把A(4,0)代入二次函数y=﹣x2+3x+m得:
∴﹣16+12+m=0,
解得:m=4,
∴二次函数的解析式为:y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣)2+,
∴二次函数对称轴为直线x=;
(2)存在,理由:
①当AB是正方形的边时,此时,对应的正方形为ABP′Q′,
∵A(4,0),AB=5,
∴点Q′的坐标为(4,5);
②当AB是正方形的对角线时,此时,对应的矩形为APBQ,
∵AB、PQ是正方形对角线,
∴线段AB和线段PQ互相垂直平分,
∴点Q在抛物线对称轴上,且到x轴的距离为,
∴点Q的坐标为(,﹣),
故点Q的坐标为(4,5)或(,﹣).
考点五: 相似三角形问题
7.(2021秋•建华区期末节选)抛物线y=x2+bx+c经过A、B(1,0)、C(0,﹣3)三点.点D为抛物线的顶点,连接AD、AC、BC、DC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在线段AC上找一点M,使△AOM∽△ABC,请你直接写出点M的坐标;
【答案】(1)y=x2+2x﹣3 (2)(,)
【解答】解(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过B(1,0)、C(0,﹣3),
∴,解得,
∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3.
(2)∵△AOM∽△ABC,
∴∠AOM=∠ABC,
∴OM∥BC,
设直线BC的解析式为y=mx+n,直线OM的解析式为y=mx,
∴,解得,
∴直线BC的解析式为y=3x﹣3,直线OM的解析式为y=3x,
联立,解得,
∴点M的坐标为(,);
考点六:与角度有关的问题
8.(2021秋•郧西县期末)如图,抛物线y=ax2+bx﹣3与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)Q为抛物线上一点,若∠ACQ=45°,求点Q的坐标.
【答案】(1) y=﹣x2+4x﹣3 (2)Q(,)
【解答】(1)把A(1,0)、B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,
得,
解得,
∴抛物线的解析式是y=﹣x2+4x﹣3.
(2)如图2,点Q在抛物线上,且∠ACQ=45°,
过点A作AD⊥CQ于点D,过点D作DF⊥x轴于点F,过点C作CE⊥DF于点E,
∵∠ADC=90°,
∴∠DAC=∠DCA=45°,
∴CD=AD,
∵∠E=∠AFD=90°,
∴∠ADF=90°﹣∠CDE=∠DCE,
∴△CDE≌△DAF(AAS),
∴DE=AF,CE=DF,
∵∠E=∠OFE=∠COF=90°,
∴四边形OCEF是矩形,
∴OF=CE,EF=OC=3,
设DE=AF=n,
∵OA=1,
∴CE=DF=OF=n+1,
∵DF=3﹣n,
∴n+1=3﹣n,
解得n=1,
∴DE=AF=1,
∴CE=DF=OF=2,
∴D(2,﹣2),
设直线CQ的函数解析式为y=px﹣3,则2p﹣3=﹣2,
解得p=,
∴直线CD的函数解析式为y=x﹣3,
由,
得,(不符合题意,舍去),
∴点Q的坐标为(,)
3.(2021•郴州)将抛物线y=ax2(a≠0)向左平移1个单位,再向上平移4个单位后,得到抛物线H:y=a(x﹣h)2+k.抛物线H与x轴交于点A,B,与y轴交于点C.已知A(﹣3,0),点P是抛物线H上的一个动点.
(1)求抛物线H的表达式;
(2)如图1,点P在线段AC上方的抛物线H上运动(不与A,C重合),过点P作PD⊥AB,垂足为D,PD交AC于点E.作PF⊥AC,垂足为F,求△PEF的面积的最大值;
(3)如图2,点Q是抛物线H的对称轴l上的一个动点,在抛物线H上,是否存在点P,使得以点A,P,C,Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)y=﹣(x+1)2+4 (2)m=﹣时,S△PEF最大值=×()2=
(3)P的坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5)或(﹣2,3)
【解答】解:(1)由题意得抛物线的顶点坐标为(﹣1,4),
∴抛物线H:y=a(x+1)2+4,
将A(﹣3,0)代入,得:a(﹣3+1)2+4=0,
解得:a=﹣1,
∴抛物线H的表达式为y=﹣(x+1)2+4;
(2)如图1,由(1)知:y=﹣x2﹣2x+3,
令x=0,得y=3,
∴C(0,3),
设直线AC的解析式为y=mx+n,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴,
解得:,
∴直线AC的解析式为y=x+3,
设P(m,﹣m2﹣2m+3),则E(m,m+3),
∴PE=﹣m2﹣2m+3﹣(m+3)=﹣m2﹣3m=﹣(m+)2+,
∵﹣1<0,
∴当m=﹣时,PE有最大值,
∵OA=OC=3,∠AOC=90°,
∴△AOC是等腰直角三角形,
∴∠ACO=45°,
∵PD⊥AB,
∴∠ADP=90°,
∴∠ADP=∠AOC,
∴PD∥OC,
∴∠PEF=∠ACO=45°,
∵PF⊥AC,
∴△PEF是等腰直角三角形,
∴PF=EF=PE,
∴S△PEF=PF•EF=PE2,
∴当m=﹣时,S△PEF最大值=×()2=;
(3)①当AC为平行四边形的边时,则有PQ∥AC,且PQ=AC,
如图2,过点P作对称轴的垂线,垂足为G,设AC交对称轴于点H,
则∠AHG=∠ACO=∠PQG,
在△PQG和△ACO中,
,
∴△PQG≌△ACO(AAS),
∴PG=AO=3,
∴点P到对称轴的距离为3,
又∵y=﹣(x+1)2+4,
∴抛物线对称轴为直线x=﹣1,
设点P(x,y),则|x+1|=3,
解得:x=2或x=﹣4,
当x=2时,y=﹣5,
当x=﹣4时,y=﹣5,
∴点P坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5);
②当AC为平行四边形的对角线时,
如图3,设AC的中点为M,
∵A(﹣3,0),C(0,3),
∴M(﹣,),
∵点Q在对称轴上,
∴点Q的横坐标为﹣1,设点P的横坐标为x,
根据中点公式得:x+(﹣1)=2×(﹣)=﹣3,
∴x=﹣2,此时y=3,
∴P(﹣2,3);
综上所述,点P的坐标为(2,﹣5)或(﹣4,﹣5)或(﹣2,3).
1.(2021秋•长兴县月考)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0)和B(3,0),点D为线段BC上一点,过点D作y轴的平行线交抛物线于点E,连结BE.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当△BDE为直角三角形时,求线段DE的长度;
(3)在抛物线上是否存在这样的点P,使得∠ACP=45°,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+4x﹣3 (2) DE的长度为2 (3)P(,﹣)
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(1,0)和B(3,0),
∴,
解得:.
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x﹣3.
(2)令x=0,则y=﹣3,
∴C(0,﹣3).
设直线BC的解析式为y=kx+n,
∴,
解得:.
∴直线BC的解析式为y=x﹣3.
∵点D为线段BC上一点,
∴设D(m,m﹣3),则点E(m,﹣m2+4m﹣3),
∴DE=(﹣m2+4m﹣3)﹣(m﹣3)=﹣m2+3m.
∵B(3,0),C(0,﹣3),
∴OB=OC=3.
∴∠OBC=∠OCB=45°.
∵DE∥y轴,
∴∠EDB=∠OCB=45°,
∴点D不可能是直角的顶点.
①当点B为直角的顶点时,设DE交x轴于点F,
∵∠BDE=45°,∠EBD=90°,
∴∠DEB=45°.
∴△BED为等腰直角三角形.
∴EF=FD=DE.
∵DF=3﹣m.
∴3﹣m=(﹣m2+3m).
解得:m=2或3(m=3不合题意,舍去).
∴m=2.
∴DE=﹣22+3×2=﹣4+6=2.
②当点E为直角顶点时,此时边EB在x轴上,点E与点A重合,
∴m=1.
∴DE=﹣12+3×1=﹣1+3=2.
综上,当△BDE为直角三角形时,线段DE的长度为2.
(3)在抛物线上存在点P,使得∠ACP=45°,理由:
∵A(1,0),
∴OA=1.
∴ABOB﹣OA=2.
∴AC==.
延长CP交x轴于点F,如图,
由(2)知:∠OBC=∠OCB=45°,
∴∠AFC+∠FCB=45°.
∵∠ACP=45°,
∴∠ACB+∠FCB=∠ACP=45°.
∴∠AFC=∠ACB.
∵∠FAC=∠CAB,
∴△AFC∽△ACB.
∴.
∴.
∴AF=5.
∴OF=OA+AF=6,
∴F(6,0).
设直线CF的解析式为y=dx+e,
∴,
解得:.
∴直线FC的解析式为y=x﹣3.
∴,
解得:,.
∴点P的坐标为(,﹣).
2.(2021秋•新荣区月考)如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于点A(﹣1,0),B(4,0),与y轴交于C(0,4).
(1)求该二次函数的解析式.
(2)二次函数位于x轴上方的图象上是否存在点P,使得S△BOP=6S△AOC?如果存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图2,D为线段BC上的一个动点,过点D作DE∥y轴,交二次函数的图象于点E,求线段DE长度的最大值.
【答案】(1)y=﹣x2+3x+4 (2) P(1,6)或 P(2,6)
(3)当m=2时,ED有最大值4
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4)代入y=ax2+bx+c,
得,
解得,
∴y=﹣x2+3x+4;
(2)存在,理由如下:
∵A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4),
∴OB=4,AO=1,CO=4,
∴S△ACO=×1×4=2,
∵S△BOP=6S△AOC,
∴S△BOP=12,
设P(t,﹣t2+3t+4),
∴S△BOP=12=×4×(﹣t2+3t+4),
解得t=1或t=2,
∴P(1,6)或 P(2,6);
(3)设直线BC的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+4,
设D(m,﹣m+4),则E(m,﹣m2+3m+4),
∴ED=﹣m2+3m+4+m﹣4=﹣m2+4m=﹣(m﹣2)2+4,
∵D为线段BC上的一个动点,
∴0≤m≤4,
∴当m=2时,ED有最大值4
1.(2021•内江)如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A、D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,3).
(1)求抛物线的解析式与直线l的解析式;
(2)若点P是抛物线上的点且在直线l上方,连接PA、PD,求当△PAD面积最大时点P的坐标及该面积的最大值;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标.
【答案】(1)y=﹣x2+x+3,y=x+1 (2) △PAD的面积的最大值为,P(1,) (3)Q的坐标为(0,)或(0,﹣9)
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣2,0)、B(6,0)两点,
∴设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣6),
∵D(4,3)在抛物线上,
∴3=a(4+2)×(4﹣6),
解得a=﹣,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣6)=﹣x2+x+3,
∵直线l经过A(﹣2,0)、D(4,3),
设直线l的解析式为y=kx+m(k≠0),
则,
解得,,
∴直线l的解析式为y=x+1;
(2)如图1中,过点P作PK∥y轴交AD于点K.设P(m,﹣m2+m+3),则K(m,m+1).
∵S△PAD=•(xD﹣xA)•PK=3PK,
∴PK的值最大值时,△PAD的面积最大,
∵PK=﹣m2+m+3﹣m﹣1=﹣m2+m+2=﹣(m﹣1)2+,
∵﹣<0,
∴m=1时,PK的值最大,最大值为,此时△PAD的面积的最大值为,P(1,).
(3)如图2中,将线段AD绕点A逆时针旋转90°得到AT,则T(﹣5,6),
设DT交y轴于点Q,则∠ADQ=45°,
∵D(4,3),
∴直线DT的解析式为y=﹣x+,
∴Q(0,),
作点T关于AD的对称点T′(1,﹣6),
则直线DT′的解析式为y=3x﹣9,
设DQ′交y轴于点Q′,则∠ADQ′=45°,
∴Q′(0,﹣9),
综上所述,满足条件的点Q的坐标为(0,)或(0,﹣9).
2.(2021•西藏)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.且点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,5).
(1)求该抛物线的解析式;
(2)如图(甲).若点P是第一象限内抛物线上的一动点.当点P到直线BC的距离最大时,求点P的坐标;
(3)图(乙)中,若点M是抛物线上一点,点N是抛物线对称轴上一点,是否存在点M使得以B,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+4x+5 (2)P(,)
(3)M的坐标为:(3,8)或(﹣3,﹣16)或(7,﹣16)
【解答】解:(1)将A的坐标(﹣1,0),点C的坐(0,5)代入y=﹣x2+bx+c得:
,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x+5;
(2)过P作PD⊥x轴于D,交BC于Q,过P作PH⊥BC于H,如图:
在y=﹣x2+4x+5中,令y=0得﹣x2+4x+5=0,
解得x=5或x=﹣1,
∴B(5,0),
∴OB=OC,△BOC是等腰直角三角形,
∴∠CBO=45°,
∵PD⊥x轴,
∴∠BQD=45°=∠PQH,
∴△PHQ是等腰直角三角形,
∴PH=,
∴当PQ最大时,PH最大,
设直线BC解析式为y=kx+5,将B(5,0)代入得0=5k+5,
∴k=﹣1,
∴直线BC解析式为y=﹣x+5,
设P(m,﹣m2+4m+5),(0<m<5),则Q(m,﹣m+5),
∴PQ=(﹣m2+4m+5)﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m=﹣(m﹣)2+,
∵a=﹣1<0,
∴当m=时,PQ最大为,
∴m=时,PH最大,即点P到直线BC的距离最大,此时P(,);
(3)存在,理由如下:
抛物线y=﹣x2+4x+5对称轴为直线x=2,
设M(s,﹣s2+4s+5),N(2,t),而B(5,0),C(0,5),
①以MN、BC为对角线,则MN、BC的中点重合,如图:
∴,解得,
∴M(3,8),
②以MB、NC为对角线,则MB、NC的中点重合,如图:
∴,解得,
∴M(﹣3,﹣16),
③以MC、NB为对角线,则MC、NB中点重合,如图:
,解得,
∴M(7,﹣16);
综上所述,M的坐标为:(3,8)或(﹣3,﹣16)或(7,﹣16).
3.(2021•湘潭)如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.
(1)求二次函数解析式;
(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) y=x2﹣x﹣ (2) Q的坐标为:(1,﹣)或(﹣1,0)或(3,0)
【解答】解:(1)在y=x﹣中,令x=0得y=﹣,令y=0得x=3,
∴A(3,0),B(0,﹣),
∵二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点,
∴,解得,
∴二次函数解析式为y=x2﹣x﹣;
(2)存在,理由如下:
由二次函数y=x2﹣x﹣可得其对称轴为直线x==1,
设P(1,m),Q(n,n2﹣n﹣),而B(0,﹣),
∵C与B关于直线x=1对称,
∴C(2,﹣),
①当BC、PQ为对角线时,如图:
此时BC的中点即是PQ的中点,即,
解得,
∴当P(1,﹣),Q(1,﹣)时,四边形BQCP是平行四边形,
由P(1,﹣),B(0,﹣),C(2,﹣)可得PB2==PC2,
∴PB=PC,
∴四边形BQCP是菱形,
∴此时Q(1,﹣);
②BP、CQ为对角线时,如图:
同理BP、CQ中点重合,可得,
解得,
∴当P(1,0),Q(﹣1,0)时,四边形BCPQ是平行四边形,
由P(1,0),B(0,﹣),C(2,﹣)可得BC2=4=PC2,
∴四边形BCPQ是菱形,
∴此时Q(﹣1,0);
③以BQ、CP为对角线,如图:
BQ、CP中点重合,可得,
解得,
∴P(1,0),Q(3,0)时,四边形BCQP是平行四边形,
由P(1,0),B(0,﹣),C(2,﹣)可得BC2=4=PC2,
∴四边形BCQP是菱形,
∴此时Q(3,0);
综上所述,Q的坐标为:(1,﹣)或(﹣1,0)或(3,0).
4.(2021•济南)抛物线y=ax2+bx+3过点A(﹣1,0),点B(3,0),顶点为C.
(1)求抛物线的表达式及点C的坐标;
(2)如图1,点P在抛物线上,连接CP并延长交x轴于点D,连接AC,若△DAC是以AC为底的等腰三角形,求点P的坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,点E是线段AC上(与点A,C不重合)的动点,连接PE,作∠PEF=∠CAB,边EF交x轴于点F,设点F的横坐标为m,求m的取值范围.
【答案】(1) y= ﹣(x﹣1)2+4 ,C(1,4)(2)P() (3)﹣1<m≤
【解答】解:(1)将点A(﹣1,0),点B(3,0)代入y=ax2+bx+3得:
,
解得:.
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3.
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点C(1,4).
(2)设AC交y轴于点F,连接DF,过点C作CE⊥x轴于点E,如图,
∵A(﹣1,0),C(1,4),
∴OA=1,OE=1,CE=4.
∴OA=OE,AC==2.
∵FO⊥AB,CE⊥AB,
∴FO∥CE,
∴OF=CE=2,F为AC的中点.
∵△DAC是以AC为底的等腰三角形,
∴DF⊥AC.
∵FO⊥AD,
∴△AFO∽△FDO.
∴.
∴.
∴OD=4.
∴D(4,0).
设直线CD的解析式为y=kx+m,
∴,
解得:.
∴直线CD的解析式为y=﹣.
∴,
解得:,.
∴P().
(3)过点P作PH⊥AB于点H,如下图,
则OH=,PH=,
∵OD=4,
∴HD=OD﹣OH=,
∴PD==.
∴PC=CD﹣PD=5﹣=.
由(2)知:AC=2.
设AF=x,AE=y,则CE=2﹣y.
∵DA=DC,
∴∠DAC=∠C.
∵∠CAB+∠AEF+∠AFE=180°,
∠AEF+∠PEF+∠CEP=180°,
又∵∠PEF=∠CAB,
∴∠CEP=∠AFE.
∴△CEP∽△AFE.
∴.
∴.
∴x=﹣+y=﹣+.
∴当y=时,x即AF有最大值.
∵OA=1,
∴OF的最大值为﹣1=.
∵点F在线段AD上,
∴点F的横坐标m的取值范围为﹣1<m≤.
1.(2021•宝鸡模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(﹣1,0)和B,与y轴交于点C(0,3).
(1)求此抛物线的解析式及点B的坐标;
(2)设抛物线的顶点为D,连接CD、DB、CB、AC.
①求证:△AOC∽△DCB;
②在坐标轴上是否存在与原点O不重合的点P,使以P、A、C为顶点的三角形与△DCB相似?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1) B(3,0) (2)①略,②点P的坐标为(9,0)或(0,﹣).
【解答】解:(1)把A(﹣1,0)、C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,
得,
解得,
∴此抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
当y=0时,则﹣x2+2x+3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0).
(2)①如图1,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的顶点D的坐标为(1,4),
∵B(3,0),C(0,3),
∴CD2=12+(4﹣3)2=2,CB2=32+32=18,BD2=(3﹣1)2+42=20,
∴CD2+CB2=BD2=20,
∴△DCB是直角三角形,且∠DCB=90°,
∴∠AOC=∠DCB=90°,
∵CD=,CB==3,OA=1,OC=3,
∴==,==,
∴=,
∴△AOC∽△DCB.
②存在,
如图2,点P在x轴上,△COP∽△DCB,且∠COP=∠DCB=90°,∠OPC=∠CBD,
∴=,
∴OP===9,
∴P(9,0);
如图3,点P在y轴上,△PAC∽△DCB,且∠PAC=∠DCB=90°,∠ACP=∠CBD,
∴,
∵AC===,BD==,
∴CP===,
∴OP=﹣3=,
∴P(0,﹣),
综上所述,点P的坐标为(9,0)或(0,﹣).
2.(2021•中山市模拟)如图,抛物线y=﹣x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,﹣3).
(1)请直接写出A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为m(m≥0),过点P作PM⊥x轴,垂足为M.PM与直线l交于点N,当点N是线段PM的三等分点时,求点P的坐标;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标.
【答案】(1) y=﹣x﹣1 (2)P的坐标为(3,﹣)或(0,﹣3)
(3)点Q的坐标为(0,9)或(0,﹣)
【解答】解:(1)令y=0,得y=x2﹣x﹣3=0,
解得,x=﹣2,或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),则,
解得,,
∴直线l的解析式为y=﹣x﹣1;
(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为P(m,m2﹣m﹣3),N(m,﹣m﹣1),
∴PM=﹣m2+m+3,MN=m+1,NP=﹣m2+m+2,
分两种情况:
①当PM=3MN时,得﹣m2+m+3=3(m+1),
解得,m=0,或m=﹣2(舍),
∴P(0,﹣3);
②当PM=3NP时,得﹣m2+m+3=3(﹣m2+m+2),
解得,m=3,或m=﹣2(舍),
∴P(3,﹣);
∴综上所述:P的坐标为(3,﹣)或(0,﹣3);
(3)∵直线l:y=﹣x﹣1与y轴交于点E,
∴点E的坐标为(0,﹣1),
分两种情况:①如图2,当点Q在y轴的正半轴上时,记为点Q1,
过Q1作Q1H⊥AD于点H,则∠Q1HE=∠AOE=90°,
∵∠Q1EH=∠AEO,
∴△Q1EH∽△AEO,
∴,即,
∴Q1H=2HE,
∵∠Q1DH=45°,∠Q1HD=90°,
∴Q1H=DH,
∴DH=2EH,
∴HE=ED,
连接CD,
∵C(0,﹣3),D(4,﹣3),
∴CD⊥y轴,
∴ED===2,
∴HE=ED=2,Q1H=2EG=4,
∴Q1E==10,
∴Q1O=Q1E﹣OE=9,
∴Q1(0,9);
②如图3,当点Q在y轴的负半轴上时,
记为点Q2,过Q2作Q2G⊥AD于G,则∠Q2GE=∠AOE=90°,
∵∠Q2EG=∠AEO,
∴△Q2GE∽△AOE,
∴,即,
∴Q2G=2EG,
∵∠Q2DG=45°,∠Q2GD=90°,
∴∠DQ2G=∠Q2DG=45°,
∴DG=Q2G=2EG,
∴ED=EG+DG=3EG,
由①可知,ED=2,
∴3EG=2,
∴EG=,
∴Q2G=,
∴EQ2==,
∴OQ2=OE+EQ2=,
∴Q2(0,﹣),
综上,点Q的坐标为(0,9)或(0,﹣).
3.(2020•长春模拟)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0)(点A在点B的左边),与y轴交于点C,过点C作CD∥x轴,交抛物线于点D,过点D作DE∥y轴,交直线BC于点E,点P在抛物线上,过点P作PQ∥y轴交直线CE于点Q,连接PB,设点P的横坐标为m,PQ的长为d.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)求直线BC的函数表达式;
(3)当0<m<4时,求d关于m的函数关系式;
(4)当△PQB是等腰三角形时,直接写出m的值.
【答案】(1) y=﹣x2+4x﹣3 (2)y=x﹣3
(3) 当0<m<3时,PQ=﹣m2+3m,当3≤m<4时,PQ=m2﹣3m;
(4)m=1或2或±
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0)、B(3,0),
∴
解得:
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+4x﹣3;
(2)∵抛物线y=﹣x2+4x﹣3与y轴交于点C,
∴点C(0,﹣3)
设直线BC解析式为:y=kx﹣3,
∴0=3k﹣3
∴k=1,
∴直线BC解析式为:y=x﹣3;
(3)∵设点P的横坐标为m,PQ∥y轴,
∴点P(m,﹣m2+4m﹣3),点Q(m,m﹣3),
当0<m<3时,PQ=d=﹣m2+4m﹣3﹣(m﹣3)=﹣m2+3m,
当3≤m<4时,PQ=d=(m﹣3)﹣(﹣m2+4m﹣3)=m2﹣3m;
(4)B(3,0),点C(0,﹣3),
∴OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∵PQ∥OC,
∴∠PQB=45°,
若BP=PQ,
∴∠PQB=∠PBQ=45°,
∴∠BPQ=90°,即点P与点A重合,
∴m=1,
若BP=QB,
∴∠BQP=∠BPQ=45°,
∴∠QBP=90°,
∴BP解析式为:y=﹣x+3,
∴
解得:,
∴点P(2,1)
∴m=2;
若PQ=QB,
∴(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(﹣m2+3m)2,或(3﹣m)2+(m﹣3﹣0)2=(m2﹣3m)2,
∴m=±,
综上所述:m=1或2或±
4.(2021•黄冈二模)如图,抛物线y=ax2+bx+2(a<0)与x轴交于点A(﹣1,0)和点B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)如图1,连接BC,点D是直线BC上方抛物线上的点,连接OD、CD,OD交BC于点F,当S△COF:S△CDF=2:1时,求点D的坐标;
(3)如图2,点E的坐标为(0,﹣1),在抛物线上是否存在点P,使∠OBP=2∠OBE?若存在,请直接写出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=﹣x2+x+2 (2)D(1,2)
(3)点P的坐标为()或(﹣)
【解答】解:(1)∵A(﹣1,0),B(2,0),
∴把A(﹣1,0),B(2,0)代入y=ax2+bx+2得,
,
解得,,
∴该抛物线的函数解析式为y=﹣x2+x+2;
(2)如图1,过点D作DH∥y轴交BC于点H,交x轴于点G,
∵抛物线y=﹣x2+x+2与y轴交于点C,
∴C(0,2),
设直线BC解析式为y=kx+b,
则,解得,
∴直线BC解析式为y=﹣x+2,
∵S△COF:S△CDF=2:1,
∴OF:DF=2:1,
∵DH∥OC,
∴△OFC∽△DFH,
∴=2,
∴OC=2DH,
设D(a,﹣a2+a+2),则H(a,﹣a+2),
∴DH=﹣a2+a+2﹣(﹣a+2)=﹣a2+2a,
∴2=2(﹣a2+2a),
解得a=1,
∴D(1,2).
(3)①当点P在x轴上方时,
在y轴上取点G(0,1),连接BG,则∠OBG=∠OBE,过点B作直线PB交抛物线于点P,交y轴于点M,使∠GBM=∠GBO,
则∠OBP=2∠OBE,
过点G作GH⊥BM,
∵E(0,﹣1),
∴OE=OG=GH=1,
设MH=x,则MG=,
在Rt△OBM中,OB2+OM2=MB2,
∴(+1)2+4=(x+2)2,
解得:x=,
故MG===,
∴OM=OG+MG=1+=,
∴点M(0,),
将点B(2,0)、M(0,)的坐标代入一次函数表达式y=mx+n,
,
解得:,
∴直线BM的表达式为:y=﹣x+,
∴,
解得:x=或x=2(舍去),
∴点P(,);
②当点P在x轴下方时,
作点M(0,)关于x轴的对称点N(0,﹣),
求得直线BN的解析式为y=x﹣,
∴,
解得,x=﹣或x=2(舍去),
∴点P(﹣,﹣);
综合以上可得,点P的坐标为()或(﹣).
5.(2021•阳东区模拟)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),与y轴相交于点N(0,3),抛物线的顶点为D,经过点A的直线y=kx+1与抛物线y=﹣x2+bx+c相交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,设点P的横坐标为t,过点P作y轴的平行线交AC于M,当t为何值时,线段PM的长最大,并求其最大值;
(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,请直接写出点E的坐标;若不能,请说明理由.
【答案】(1) y=﹣x2+2x+3 (2) t=时,线段PM的长最大,PM最大值=
(3)E的坐标为(0,1)或(,)或(,).
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与直线相交于A(﹣1,0),N(0,3)两点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)如图1,将A(﹣1,0)代入直线AC的解析式为y=kx+1,
得﹣k+1=0,解得k=1,
∴直线AC:y=x+1,
∵点P的横坐标为t,且PM∥y轴,
∴P(t,﹣t2+2t+3),M(t,t+1),
∵点P在直线AC上方的抛物线上,
∴﹣1<t<3,
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(t+1)=﹣t2+t+2=﹣(t﹣)2+,
∵﹣1<0,且﹣1<<3,
∴当t=时,线段PM的长最大,PM最大值=;
(3)能.
设点E的横坐标为t,则点F的横坐标为t,
当﹣1<t<3,如图2,由(2)得,EF=﹣t2+t+2;
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴该抛物线的对称轴为直线x=1,顶点D的坐标为(1,4),
直线AC:y=x+1,当x=1时,y=2,
∴B(1,2),
∴BD=4﹣2=2,
∵EF∥BD,
∴当EF=BD=2时,四边形BDNG是平行四边形,
∴﹣t2+t+2=2,
解得t1=0,t2=1(不符合题意,舍去),
对于直线y=x+1,当x=0时,y=1,
∴E(0,1);
当x<﹣1或x>3时,如图3,EF∥BD或E′F′∥BD,则EF=(t+1)﹣(﹣t2+2t+3)=t2﹣t﹣2,
∴t2﹣t﹣2=2,
解得t1=,t2=,
直线y=x+1,当x=时,y=;当x=时,y=,
∴E(,),E′(,),
综上所述,点E的坐标为(0,1)或(,)或(,).
相关试卷
这是一份(通用版)中考数学一轮复习考点练习27 菱形(教师版),共1页。
这是一份(通用版)中考数学一轮复习考点练习16 二次函数实际应用(教师版),共25页。
这是一份(通用版)中考数学一轮复习考点练习15 二次函数解析式的确定及图像变换 (教师版),共23页。