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中考数学三轮冲刺《二次函数压轴题》强化练习一(含答案)
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中考数学三轮冲刺《二次函数压轴题》强化练习一1.如图,以直线x=1为对称轴的抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数)经过A(4,0)和B(0,4)两点,其顶点为C.(1)求该抛物线的解析式及其顶点C的坐标;(2)若点M是抛物线上的一个动点,且位于第一象限内.①设△ABM的面积为S,试求S的最大值;②若S为整数,则这样的M点有 个. 2.抛物线y1=ax2﹣2ax+c(a<2且a≠0)与x轴交于A(﹣1,0),B两点,抛物线的对称轴与x轴交于点D,点M(m,n)在该抛物线上,点P是抛物线的最低点.(1)若m=2,n=﹣3,求a的值;(2)记△PMB面积为S,证明:当1<m<3时,S<2;(3)将直线BP向上平移t个单位长度得直线y2=kx+b(k≠0),与y轴交于点C,与抛物线交于点E,当x<﹣1时,总有y1>y2.当﹣1<x<1时,总有y1<y2.是否存在t≥4,使得△CDE是直角三角形,若存在,求t的值;若不存在,请说明理由. 3.如图,抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),与y轴交于点C,连接AC.(1)求此抛物线的解析式;(2)已知点D是第一象限内抛物线上的一个动点,过点D作DM⊥x轴,垂足为点M,DM交直线BC于点N,是否存在这样的点N,使得以A,C,N为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出点N的坐标,若不存在,请说明理由;(3)已知点E是抛物线对称轴上的点,在坐标平面内是否存在点F,使以点B、C、E、F为顶点的四边形为矩形,若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由. 4.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=﹣x2+2kx+2k2+1与x轴的左交点为A,右交点为B,与y轴的交点为C,对称轴为直线l,对于抛物线上的两点(x1,y1),(x2,y2)(x1<k<x2),当x1+x2=2时,y1﹣y2=0恒成立.(1)求该抛物线的解析式;(2)点M是第二象限内直线AC上方的抛物线上的一点,过点M作MN⊥AC于点N,求线段MN的最大值,并求出此时点M的坐标;(3)点P是直线l右侧抛物线上的一点,PQ⊥l于点Q,AP交直线l于点F,是否存在这样的点P,使△PQF与△ACO相似?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由. 5.如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+6与x轴交于点A(﹣2,0)和点B(6,0),与y轴交于点C,顶点为D,联结BC交抛物线的对称轴l于点E.(1)求抛物线的表达式;(2)联结CD、BD,点P是射线DE上的一点,如果S△PDB=S△CDB,求点P的坐标;(3)点M是线段BE上的一点,点N是对称轴l右侧抛物线上的一点,如果△EMN是以EM为腰的等腰直角三角形,求点M的坐标. 6.如图,抛物线经过A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)三点.(1)求出抛物线的解析式;(2)P是抛物线在第一象限上的一动点,过P作PM⊥x轴,垂足为M,是否存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若抛物线上有一点D(点D位于直线AC的上方且不与点B重合)使得S△DCA=S△ABC,直接写出点D的坐标. 7.抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且B(﹣1,0),C(0,3).(1)求抛物线的解析式;(2)如图1,点P是抛物线上位于直线AC上方的一点,BP与AC相交于点E,当PE:BE=1:2时,求点P的坐标;(3)如图2,点D是抛物线的顶点,将抛物线沿CD方向平移,使点D落在点D'处,且DD'=2CD,点M是平移后所得抛物线上位于D'左侧的一点,MN∥y轴交直线OD'于点N,连结CN.当D'N+CN的值最小时,求MN的长. 8.已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x2+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.(1)求b的值;(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.
0.中考数学三轮冲刺《二次函数压轴题》强化练习一(含答案)答案解析 一 、综合题1.解:(1)∵抛物线的对称轴为直线x=1,抛物线与x轴的一个交点为A(4,0),∴抛物线与x轴的另一个交点为(﹣2,0),设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),把B(0,4)代入得a•2•(﹣4)=4,解得a=﹣,∴抛物线的解析式为y=﹣(x+2)(x﹣4),即y=﹣x2+x+4;∵y=﹣(x﹣1)2+,∴抛物线的顶点C的坐标为(1,);(2)①过M点作MN∥y轴交AB于N点,如图,设AB的解析式为y=mx+n,把B(0,4)、A(4,0)代入得,解得,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4,设M(t,﹣t2+t+4),则N(t,﹣t+4),∴MN=﹣t2+t+4﹣(﹣t+4)=﹣t2+2t,∴S=S△BMN+S△AMN=•4•MN=•4•(﹣t2+2t)=﹣t2+4t=﹣(t﹣2)2+4,∴当t=2时,S有最大值,最大值为4;②∵0<t<4,∴当t=1、2、3时,S为整数,即这样的M点有3个.故答案为3. 2.解:(1)将点A(﹣1,0)代入抛物线y1=ax2﹣2ax+c中,∴a+2a+c=0,∴c=﹣3a,∴抛物线y1=ax2﹣2ax﹣3a.当m=2,n=﹣3时,M(2,﹣3),∴4a﹣4a﹣3a=﹣3,解得a=1;(2)证明:过点M作x轴的垂线,交直线BP于点Q,∵点P为y1=ax2﹣2ax﹣3a的最低点,∴P(a,﹣4a),令y1=ax2﹣2ax﹣3a=0,解得x=﹣1或x=3,∴B(3,0),∴直线BP的解析式为:y=2ax﹣6a,设M(m,am2﹣2am﹣3a),∴Q(m,2am﹣6a),∴QM=2am﹣6a﹣(am2﹣2am﹣3a)=﹣am2+4am﹣3a,∴S=|xB﹣xP|•QM=﹣am2+4am﹣3a=﹣a(m﹣2)2+a,∵﹣a<0,开口向下,∴当m=2时,S的最大值为a,∵a<2,∴当1<m<3时,S=a<2.(3)解:∵当x<﹣1时,总有y1<y2,∴直线l必经过点A(﹣1,0),将点A代入直线l:y2=kx+b,∴﹣k+b=0,∵直线l:y2=kx+b由直线PB:y=2ax﹣6a向上平移t个单位长度得到,∴k=b=2a,b=﹣6a+t=2a,∴t=8a,∴y2=2ax+2a,点C(0,2a),令2ax+2a=ax2﹣2ax﹣3a,解得x=﹣1或x=5,∴E(5,12a).①当∠ECD=90°时,过点E作y轴的垂线交y轴于点F,∴△FEC∽△OCD,∴EF:OC=CF:OD,即5:2a=10a:1,∴a=或a=﹣(舍);∴t=8a=4≥4,符合题意;②当∠CDE=90°时,过点E作x轴的垂线于点F,∴△OCD∽△FDE,∴EF:OD=DF:OC,即12a:1=4:2a,解得a=或a=﹣(舍),∴t=8a=<=4,不符合题意;③当∠CED=90°时,显然不存在.综上,存在,且t的值为. 3.解:(1)抛物线y=ax2+2x+c的对称轴是直线x=1,与x轴交于点A,B(3,0),∴A(﹣1,0),∴,解得,∴抛物线的解析式y=﹣x2+2x+3;(2)∵y=﹣x2+2x+3,∴C(0,3),设直线BC的解析式为y=kx+3,将点B(3,0)代入得:0=3k+3,解得:k=﹣1,∴直线BC的解析式为y=﹣x+3;设点D坐标为(t,﹣t2+2t+3),则点N(t,﹣t+3),∵A(﹣1,0),C(0,3),∴AC2=12+32=10,AN2=(t+1)2+(﹣t+3)2=2t2﹣4t+10,CN2=t2+(3+t﹣3)2=2t2,①当AC=AN时,AC2=AN2,∴10=2t2﹣4t+10,解得t1=2,t2=0(不合题意,舍去),∴点N的坐标为(2,1);②当AC=CN时,AC2=CN2,∴10=2t2,解得t1=,t2=﹣ (不合题意,舍去),∴点N的坐标为(,3﹣);③当AN=CN时,AN2=CN2,∴2t2﹣4t+10=2t2,解得t=,∴点N的坐标为(,);综上,存在,点N的坐标为(2,1)或(,3﹣)或(,);(3)设E(1,a),F(m,n),∵B(3,0),C(0,3),∴BC=3,①以BC为对角线时,BC2=CE2+BE2,∴(3)2=12+(a﹣3)2+a2+(3﹣1)2,解得:a=+,或a=﹣,∴E(1,+)或(1,﹣),∵B(3,0),C(0,3),∴m+1=0+3,n++=0+3或n+﹣=0+3,∴m=2,n=﹣或n=+,∴点F的坐标为(2,﹣)或(2,+);②以BC为边时,BE2=CE2+BC2或CE2=BE2+BC2,∴a2+(3﹣1)2=12+(a﹣3)2+(3)2或12+(a﹣3)2=a2+(3﹣1)2+(3)2,解得:a=4或a=﹣2,∴E(1,4)或(1,﹣2),∵B(3,0),C(0,3),∴m+0=1+3,n+3=0+4或m+3=1+0,n+0=3﹣2,∴m=4,n=1或m=﹣2,n=1,∴点F的坐标为(4,1)或(﹣2,1),综上所述:存在,点F的坐标为(2,﹣)或(2,+)或(4,1)或(﹣2,1). 4.解:(1)∵(x1,y1),(x2,y2)在抛物线y=﹣x2+2kx+2k2+1上,∴x1+x2=2k,x1x2=﹣2k2﹣1,y1=﹣x12+2kx1+2k2+1,y2=﹣x22+2kx2+2k2+1,∴y1﹣y2=(﹣x12+2kx1+2k2+1)﹣(﹣x22+2kx2+2k2+1)=(x2﹣x1)(x1+x2﹣2k),∵当x1+x2=2时,y1﹣y2=0恒成立,∴(x2﹣x1)(2﹣2k)=0,∵x1<k<x2,∴2﹣2k=0,∴k=1,∴该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)由(1)知:y=﹣x2+2x+3,令y=0,得﹣x2+2x+3=0,解得:x1=﹣1,x2=3,∴A(﹣1,0),B(3,0),令x=0,得y=3,∴C(0,3),在Rt△AOC中,AC==,设直线AC的解析式为y=mx+n,则,解得:,∴直线AC的解析式为y=3x+3,如图1,过点M作MD∥y轴交AC于点D,设M(t,﹣t2+2t+3)(﹣1<t<0),则D(t,3t+3),∴MD=﹣t2+2t+3﹣(3t+3)=﹣t2﹣t,∵MN⊥AC,∴∠MND=90°=∠AOC,∵MD∥OC,∴∠MDN=∠ACO,∴△MDN∽△ACO,∴=,即=,∴MN=﹣(t+)2+,∵﹣<0,∴当t=﹣时,线段MN取得最大值,此时,M(﹣,);(3)存在.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴抛物线的对称轴为直线x=1,设P(m,﹣m2+2m+3)(m>1),则Q(1,﹣m2+2m+3),过点P作PH⊥x轴于点H,则H(m,0),∵PQ⊥l,l⊥x轴,∴PQ∥x轴,∴∠FPQ=∠PAH,∵∠PQF=∠AHP,∴△PFQ∽△APH,当点P在x轴上方时,如图2,PH=﹣m2+2m+3,AH=m+1,又OA=1,OC=3,若△PFQ∽△CAO,则△APH∽△CAO,∴=,即=,解得:m=﹣1(舍去)或m=,当m=时,﹣m2+2m+3=﹣()2+2×+3=,∴P(,);若△PFQ∽△ACO,则△APH∽△ACO,∴=,即=,解得:m=﹣1(舍去)或m=0(不符合题意,舍去);当点P在x轴下方时,如图3,PH=m2﹣2m﹣3,AH=m+1,若△PFQ∽△CAO,则△APH∽△CAO,∴=,即=,解得:m=﹣1(舍去)或m=,当m=时,﹣m2+2m+3=﹣()2+2×+3=﹣,∴P(,﹣);若△PFQ∽△ACO,则△APH∽△ACO,∴=,即=,解得:m=﹣1(舍去)或m=6,当m=6时,﹣m2+2m+3=﹣62+2×6+3=﹣21,∴P(6,21);综上所述,点P的坐标为(,)或(,﹣)或(6,21). 5.解:(1)将A(﹣2,0),B(6,0)代入y=ax2+bx+6,得:,解得:,∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+6;(2)如图:∵y=﹣x2+2x+6=﹣(x﹣2)2+8,∴C(0,6)、D(2,8),∵B(6,0),∴BC=6,CD=2,BD=4,∴BC2+CD2=BD2,∴△BCD是直角三角形,∠BCD=90°,∴S△BCD=BC•CD=12,∵S△PDB=PD•(6﹣2)=2PD=S△CDB=12,∴PD=6,∴P(2,2);(3)∵B(6,0),C(0,6).∴直线BC的解析式为y=﹣x+6,OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵y=﹣x2+2x+6,∴对称轴l为x=2,当x=2时,y=﹣x+6=4,∴E(2,4),设M(m,﹣m+6),且2<m<6,①当∠MEN=90°,EM=EN时,过点E作EH⊥MN于H,∴MN=2EH,∠EMN=∠ENM=45°,∵∠OBC=∠OCB=45°,∴∠NME=∠OCB,∴MN∥y轴,∴N(m,﹣m2+2m+6),∴MN=﹣m2+2m+6+m﹣6=﹣m2+3m,EH=m﹣2,∴﹣m2+3m=2(m﹣2),解得m=4或m=﹣2(不合题意,舍去),∴M(4,2);②当∠EMN=90°,EM=MN时,∴EH=NH=MH=EN,∠MEN=∠ENM=45°,∵∠OBC=∠OCB=45°,∴∠MEN=∠OBC,∴EN∥x轴,∴点N的纵坐标为4,当y=4时,﹣x2+2x+6=4,解得x=2+2或x=2﹣2(不合题意,舍去),∴N(2+2,4),∴EN=2+2﹣2=2,∴EH=MH=EN=,∴m=2+,∴M(2+,4﹣);综上所述,点M的坐标为(4,2)或(2+,4﹣). 6.解:(1)设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c,将A(4,0),B(1,0),C(0,﹣2)代入y=ax2+bx+c,∴,解得,∴y=﹣x2+x﹣2;(2)存在P点,使得以A,P,M为顶点的三角形与△OAC相似,理由如下:设P(t,﹣t2+t﹣2),则M(t,0),1<t<4,∴PM=﹣t2+t﹣2,∵A(4,0),∴AM=4﹣t,∴tan∠MAP=,∵C(0,﹣2),∴OC=2,OA=4,∴tan∠OAC=,①当∠PAM=∠OAC时,=,解得t=2或t=4(舍),∴P(2,1);②当∠PAM=∠OCA时,=2,解得t=4(舍)或t=5(舍),∴此时P不存在;综上所述:P点坐标为(2,1);(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,∴,∴直线AC的解析式为y=x﹣2,过点B作直线AC的平行线y=x+m,∴+m=0,∴m=﹣,∴y=x﹣,联立方程组,解得(舍)或,∴D(3,1). 7.解:(1)∵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)如图1中,过点B作BT∥y轴交AC于T,过点P作PQ∥OC交AC于Q.设P(m,﹣m2+2m+3),对于抛物线y=﹣x2+2x+3,令y=0,可得x=3或﹣1,∴A(3,0),∵C(0,3),∴直线AC的解析式为y=﹣x+3,∵B(﹣1,0),∴T(﹣1,4),∴BT=4,∵PQ∥OC,∴Q(m,﹣m+3),∴PQ=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,∵PQ∥BT,∴==,∴﹣m2+3m=2,解得m=1或2,∴P(1,4)或(2,3).(3)如图2中,连接AD′,过点N作NJ⊥AD′于J,过点C作CT⊥AD′于T.∵抛物线y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D(1,4),∵C(0,3),∴直线CD的解析式为y=x+3,CD=,∵DD′=2CD,∵DD′=2,CD′=3,∴D′(3,6),∵A(3,0),∴AD′⊥x轴,∴OD′=3,∴sin∠OD′A=,∵CT⊥AD′,∴CT=3,∵NJ⊥AD′,∴NJ=ND′sin∠OD′A=D′N,∴D'N+CN=CN+NJ,∵CN+NJ≥CT,∴D'N+CN≥3,∴D'N+CN的最小值为3,此时N为OD'与CT的交点,∴N(1.5,3),∵平移后抛物线的解析式为y=﹣(x﹣3)2+6,MN平行y轴,将x=1.5代入抛物线解析式,∴M(,),∴MN=. 8.解:(1)∵已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,∴b=﹣4;(2)如图1:①令x2+bx+m=0,解得x=2﹣或x=2+,∵M在N的左侧,∴M(2﹣,0),N(2+,0),∴MN=2,MN的中点坐标为(2,0),∵△MNP为直角三角形,∴=,解得m=0(舍)或m=﹣1;②∵m=﹣1,∴y=x2﹣4x﹣1(x≥0),令x2﹣4x﹣1=﹣4,解得x=1或x=3,∴抛物线y=x2﹣4x﹣1(x≥0)与直线y=﹣4的交点为(1,﹣4),(3,﹣4),∵y=x2﹣4x﹣1关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x+1(x<0),当﹣x2+4x+1=﹣4时,解得x=5(舍)或x=﹣1,∴抛物线y=﹣x2+4x+1(x<0)与直线y=﹣4的交点为(﹣1,﹣4),∴﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+时,﹣4≤y<0;(3)y=x2﹣4x+m关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x﹣m(x<0),如图2,当y=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点A时,﹣1﹣4﹣m=﹣1,解得m=﹣4,∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0),当x=5时,y=1,∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0)与线段AB有一个交点,∴m=﹣4时,当线段AB与图象C恰有两个公共点;如图3,当y=x2﹣4x+m(x≥0)经过点(0,﹣1)时,m=﹣1,此时图象C与线段AB有三个公共点,∴﹣4≤m<﹣1时,线段AB与图象C恰有两个公共点; 如图4,当y=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点(0,﹣1)时,m=1,此时图象C与线段AB有两个公共点,当y=x2﹣4x+m(x≥0)的顶点在线段AB上时,m﹣4=﹣1,解得m=3,此时图象C与线段AB有一个公共点,∴1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点;综上所述:﹣4≤m<﹣1或1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点.
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