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2024年中考数学二轮复习 二次函数压轴题 专项练习十(含答案)
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这是一份2024年中考数学二轮复习 二次函数压轴题 专项练习十(含答案),共15页。
如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A,B,C的坐标及抛物线的对称轴;
(2)如图1,点P(1,m),Q(1,m﹣2)是两动点,分别连接PC,QB,请求出|PC﹣QB|的最大值,并求出m的值;
(3)如图2,∠BAC的角平分线交y轴于点D,过D点的直线l与射线AB,AC分别于E,F,当直线l绕点D旋转时,是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
如图,在平面直角坐标系中,已知点A坐标为(2,4),直线x=2与x轴相交于点B,连接OA,抛物线y=x2从点O沿OA方向平移,与直线x=2交于点P,顶点M到A点时停止移动.
(1)求线段OA所在直线的函数解析式;
(2)设抛物线顶点M的横坐标为m,
①用m的代数式表示点P的坐标;
②当m为何值时,线段PB最短;
(3)当线段PB最短时,相应的抛物线上是否存在点Q,使△QMA的面积与△PMA的面积相等?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c为常数,a≠0)经过点A(﹣1,0),B(5,﹣6),C(6,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,在直线AB下方的抛物线上是否存在点P使四边形PACB的面积最大?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点Q为抛物线的对称轴上的一个动点,试指出△QAB为等腰三角形的点Q一共有几个?并请求出其中某一个点Q的坐标.
抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点(点A在点B的左边),与y轴正半轴交于点C.
(1)如图1,若A(﹣1,0),B(3,0),
①求抛物线y=﹣x2+bx+c的解析式;
②P为抛物线上一点,连接AC,PC,若∠PCO=3∠ACO,求点P的横坐标;
(2)如图2,D为x轴下方抛物线上一点,连DA,DB,若∠BDA+2∠BAD=90°,求点D的纵坐标.
如图,在直角坐标系中,已知点A(0,2),点B(﹣2,0),过点B和线段OA的中点C作直线BC,以线段BC为边向上作正方形BCDE.
(1)填空:点D的坐标为( ),点E的坐标为( );
(2)若抛物线y=﹣eq \f(1,2)x2+bx+c经过A,D,E三点,求该抛物线的表达式;
(3)若正方形和抛物线均以每秒eq \r(5)个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移,直至正方形的顶点E落在y轴上时,正方形和抛物线均停止运动.
①在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为S,求S关于平移时间t(1≤t≤eq \f(3,2))的函数关系式;
②运动停止时,求抛物线的顶点坐标.
如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的边AB在x轴上,且AB=3,BC=2eq \r(3),
直线y=eq \r(3)x-2eq \r(3)经过点C,交y轴于点G.
(1)点C、D的坐标;
(2)求顶点在直线y=eq \r(3)x-2eq \r(3)上且经过点C、D的抛物线的解析式;
(3)将(2)中的抛物线沿直线y=eq \r(3)x-2eq \r(3)平移,平移后的抛物线交y轴于点F,顶点为点E.
平移后是否存在这样的抛物线,使△EFG为等腰三角形?若存在,请求出此时抛物线的解析式;若不存在,请明理由.
抛物线:y=﹣x2+bx+c与y轴的交点C(0,3),与x轴的交点分别为E、G两点,对称轴方程为x=1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,过点C作y轴的垂线交抛物线于另一点D,F为抛物线的对称轴与x轴的交点,P为线段OC上一动点.若PD⊥PF,求点P的坐标.
(3)如图1,如果一个圆经过点O、点G、点C三点,并交于抛物线对称轴右侧x轴的上方于点H,求∠OHG的度数;
(4)如图2,将抛物线向下平移2个单位长度得到新抛物线L,点B是顶点.直线y=kx﹣k+4(k<0)与抛物线L交于点M、N.与对称轴交于点G,若△BMN的面积等于2eq \r(2),求k的值.
如图1,已知抛物线经过原点O和x轴上一点A(4,0),抛物线顶点为E,它的对称轴与x轴交于点D,直线y=﹣2x﹣1经过抛物线上一点B(﹣2,m)且与y轴交于点C,与抛物线的对称轴交于点F.
(1)求m的值及该抛物线的解析式;
(2)P(x,y)是抛物线上的一点,若△ADP与△ADC的面积相等,求出所有符合条件的点P的坐标.
(3)点Q是平面内任意一点,点M从点F出发,沿对称轴向上以每秒1个单位长度的速度匀速运动,设点M的运动时间为t秒,是否能使以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形?若能,请直接写出点M的运动时间t的值;若不能,请说明理由.
\s 0 答案
解:(1)当x=0时,y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
当y=0时, x2﹣﹣4=0,
∴x1=﹣3,x2=5,
∴A(﹣3,0),B(5,0);
∵=1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(1)如图1,将点B向上平移2个单位至B′(5,2),作点C关于直线x=1的对称点C′(2,﹣4),作直线B′C′交直线x=1于点P′,则|PC﹣BQ|最大值是:B′C′的长,
∵B′C′=3eq \r(5),∴|PC﹣BQ|最大=3eq \r(5),
∵直线B′C′的解析式为:y=2x﹣8,
∴当x=1时,y=2×1﹣8=﹣6,
∴m=﹣6;
(3)为定值,理由如下:如图2,
作DG⊥AC于G,作FH⊥AB于H,∵AD平分∠BAC,
∴OD=DG,
∵S△AOC=S△AOD+S△ACD,
∴OD=eq \f(3,2),∵D(0,﹣eq \f(3,2)),
∴设直线EF的关系式为:y=kx﹣eq \f(3,2),
∴E(,0),
∵FH∥OC,OD∥FH,
∴△AHF∽△AOC,△DOE∽△FHE,
∴==,===,
设AH=3a,FH=4a,
∴=,∴EH=,
∵AH+EH=AE,
∴3a+=,∴a=,∴AF=5a=
∴+=+=
解:(1)设OA所在直线的函数解析式为y=kx,
∵A(2,4),∴2k=4,∴k=2,
∴OA所在直线的函数解析式为y=2x.
(2)①∵顶点M的横坐标为m,且在线段OA上移动,
∴y=2m(0≤m≤2).∴顶点M的坐标为(m,2m).
∴抛物线函数解析式为y=(x﹣m)2+2m.
∴当x=2时,y=(2﹣m)2+2m=m2﹣2m+4(0≤m≤2).
∴点P的坐标是(2,m2﹣2m+4).
②∵PB=m2﹣2m+4=(m﹣1)2+3,
又∵0≤m≤2,∴当m=1时,PB最短.
(3)当线段PB最短时,此时抛物线的解析式为y=(x﹣1)2+2
即y=x2﹣2x+3.
假设在抛物线上存在点Q,使S△QMA=S△PMA.
设点Q的坐标为(x,x2﹣2x+3).
①点Q落在直线OA的下方时,过P作直线PC∥AO,交y轴于点C,
∵PB=3,AB=4,∴AP=1,∴OC=1,∴C点的坐标是(0,﹣1).
∵点P的坐标是(2,3),∴直线PC的函数解析式为y=2x﹣1.
∵S△QMA=S△PMA,∴点Q落在直线y=2x﹣1上.
∴x2﹣2x+3=2x﹣1.解得x1=2,x2=2,即点Q(2,3).
∴点Q与点P重合.
∴此时抛物线上不存在点Q(2,3),使△QMA与△APM的面积相等.
②当点Q落在直线OA的上方时,
作点P关于点A的对称称点D,过D作直线DE∥AO,交y轴于点E,
∵AP=1,∴EO=DA=1,∴E、D的坐标分别是(0,1),(2,5),
∴直线DE函数解析式为y=2x+1.
∵S△QMA=S△PMA,∴点Q落在直线y=2x+1上.
∴x2﹣2x+3=2x+1.解得:x1=2+eq \r(2),x2=2﹣eq \r(2).
代入y=2x+1得:y1=5+2eq \r(2),y2=5﹣2eq \r(2).
∴此时抛物线上存在点Q1(2+eq \r(2),5+2eq \r(2)),Q2(2﹣eq \r(2),5﹣2eq \r(2))
使△QMA与△PMA的面积相等.
综上所述,抛物线上存在点,Q1(2+eq \r(2),5+2eq \r(2)),Q2(2﹣eq \r(2),5﹣2eq \r(2))
使△QMA与△PMA的面积相等.
解:(1)设y=a(x+1)(x﹣6)(a≠0),
把B(5,﹣6)代入:a(5+1)(5﹣6)=﹣6,a=1,
∴y=(x+1)(x﹣6)=x2﹣5x﹣6;
(2)存在,如图1,分别过P、B向x轴作垂线PM和BN,垂足分别为M、N,
设P(m,m2﹣5m﹣6),四边形PACB的面积为S,
则PM=﹣m2+5m+6,AM=m+1,MN=5﹣m,CN=6﹣5=1,BN=5,
∴S=S△AMP+S梯形PMNB+S△BNC
=eq \f(1,2)(﹣m2+5m+6)(m+1)+eq \f(1,2)(6﹣m2+5m+6)(5﹣m)+eq \f(1,2)×1×6
=﹣3m2+12m+36=﹣3(m﹣2)2+48,
当m=2时,S有最大值为48,这时m2﹣5m﹣6=22﹣5×2﹣6=﹣12,
∴P(2,﹣12),
(3)这样的Q点一共有5个,连接Q3A、Q3B,
y=x2﹣5x﹣6=(x﹣eq \f(5,2))2﹣12eq \f(1,4);
因为Q3在对称轴上,所以设Q3(eq \f(5,2),y),
∵△Q3AB是等腰三角形,且Q3A=Q3B,
由勾股定理得:(eq \f(5,2)+1)2+y2=(eq \f(5,2)﹣5)2+(y+6)2,y=﹣eq \f(5,2),∴Q3(,﹣eq \f(5,2)).
解:(1)①将A(﹣1,0)、B(3,0)代入y=﹣x2+bx+c,得:
,解得:,
∴y=﹣x2+2x+3;
②延长CP交x轴于点E,在x轴上取点D,使CD=CA,作EN⊥CD交CD的延长线于点N,
∵CD=CA、OC⊥AD,
∴∠DCO=∠ACO,
∵∠PCO=3∠ACO,
∴∠ACD=∠ECD,
∴tan∠ACD=tan∠ECD,
∴=,AI==,
∴CI==,
∴==,
设EN=3x,则CN=4x,
由tan∠CDO=tan∠EDN知==,
∴DN=x,
∴CD=CN﹣DN=3x=eq \r(10),
∴x=,∴DE=,则点E的坐标为(,0),
所以直线CE的解析式为y=﹣x+3,
由可得x1=0、x2=,则点P的横坐标为.
(2)如图2,作DI⊥x轴,垂足为I,
∵∠BDA+2∠BAD=90°,
∴∠DBI+∠BAD=90°,
∵∠BDI+∠DBI=90°,
∴∠BAD=∠BDI,
∵∠BID=∠DIA,
∴△IBD∽△IDA,
∴=,∴=,
∴yD2=xD2﹣(xA+xB)xD+xAxB,
令y=0,得:﹣x2+bx+c=0,则xA+xB=b、xAxB=﹣c,
∴yD2=xD2﹣(xA+xB)xD+xAxB=xD2﹣bxD﹣c,
∵yD=﹣xD2+bxD+c,
∴yD2=﹣yD,解得:yD=0或﹣1,
∵点D在x轴下方,
∴yD=﹣1,即点D的纵坐标为﹣1.
解:(1)由题意可知:OB=2,OC=1.
如图(1)所示,过D点作DH⊥y轴于H,过E点作EG⊥x轴于G.
易证△CDH≌△BCO,∴DH=OC=1,CH=OB=2,∴D(﹣1,3);
同理△EBG≌△BCO,∴BG=OC=1,EG=OB=2,∴E(﹣3,2).
∴D(﹣1,3)、E(﹣3,2),故答案为:(﹣1,3)(﹣3,2);
(2)抛物线经过(0,2)、(﹣1,3)、(﹣3,2),
则解得,
∴y=﹣eq \f(1,2)x2﹣eq \f(3,2)x+2;
(3)①当点D运动到y轴上时,t=eq \f(1,2).当0<t≤eq \f(1,2)时,
如图(3)a所示.设D′C′交y轴于点F
∵tan∠BCO==2,
又∵∠BCO=∠FCC′∴tan∠FCC′=2,即=2
∵CC′=eq \r(5)t,∴FC′=2eq \r(5)t.
∴S△CC′F=eq \f(1,2)CC′•FC′=eq \f(1,2)t×2eq \r(5)t=5t2
当点B运动到点C时,t=1.
当eq \f(1,2)<t≤1时,如图(3)b所示.
设D′E′交y轴于点G,过G作GH⊥B′C′于H.
在Rt△BOC中,BC=eq \r(5),∴GH=eq \r(5),∴CH=eq \f(1,2)GH=eq \f(\r(5),2),
∵CC′=eq \r(5)t,∴HC′=eq \r(5)t﹣eq \f(\r(5),2),∴GD′=eq \r(5)t﹣eq \f(\r(5),2),
∴S梯形CC′D′G=eq \f(1,2)(eq \r(5)t﹣eq \f(\r(5),2)+eq \r(5)t)=5t﹣eq \f(5,4),
当点E运动到y轴上时,t=eq \f(3,2).
当1<t≤15时,如图(3)c所示,设D′E′、E′B′分别交y轴于点M、N,
∵CC′=eq \r(5)t,B′C′=eq \r(5),∴CB′=eq \r(5)t﹣eq \r(5),∴B′N=2CB′=2eq \r(5)t﹣2eq \r(5),
∵B′E′=eq \r(5),∴E′N=B′E′﹣B′N=3eq \r(5)﹣2eq \r(5)t
∴E′M=eq \f(1,2)E′N=eq \f(1,2)(3eq \r(5)﹣2eq \r(5)t),
∴S△MNE=eq \f(1,2)(3eq \r(5)﹣2eq \r(5)t)•eq \f(1,2)(3eq \r(5)﹣2eq \r(5)t)=5t2﹣15t+11eq \f(1,4),
∴S五边形B′C′D′MN=S正方形B′C′D′E′﹣S△MNE′=2eq \r(5)(5t2﹣15t+11eq \f(1,4))=﹣5t2+15t﹣11eq \f(1,4),
综上所述,S与x的函数关系式为:当0<t≤0.5时,S=5t2
当0.5<t≤1时,S=5t﹣eq \f(5,4),当1<t≤eq \f(3,2)时,S=﹣5t2+15t﹣11eq \f(1,4),
②当点E运动到点E′时,运动停止.如图(3)d所示:
∵∠CB′E′=∠BOC=90°,∠BCO=∠B′CE′,
∴△BOC∽△E′B′C,∴=,
∵OB=2,B′E′=BC=eq \r(5),∴,∴CE′=eq \f(5,2),
∴OE′=OC+CE′=1+eq \f(5,2)=eq \f(7,2),∴E′(0,eq \f(7,2)),
由点E(﹣3,2)运动到点E′(0,eq \f(7,2)),
可知整条抛物线向右平移了3个单位,向上平移了eq \f(3,2)个单位.
∵y=﹣eq \f(1,2)x2﹣eq \f(3,2)x+2=﹣eq \f(1,2)(x+eq \f(3,2))2+3eq \f(1,8),∴原抛物线顶点坐标为(﹣eq \f(3,2),3eq \f(1,8)),
∴运动停止时,抛物线的顶点坐标为(eq \f(3,2),4eq \f(5,8)).
解:(1)令y=2eq \r(3),2eq \r(3)=y=eq \r(3)x-2eq \r(3),解得x=4,则OA=4﹣3=1,
∴C(4,2eq \r(3)),D(1,2eq \r(3));
(2)由二次函数对称性得,顶点横坐标为=2.5,
令x=eq \f(5,2),则y=eq \r(3)×eq \f(5,2)﹣2eq \r(3)=eq \f(\r(3),2),∴顶点坐标为(eq \f(5,2),eq \f(\r(3),2)),
∴设抛物线解析式为y=a(x﹣eq \f(5,2))2﹣eq \f(\r(3),2),把点D(1,2eq \r(3))代入得,a=eq \f(2\r(3),3),
∴解析式为y=eq \f(2\r(3),3)(x﹣eq \f(5,2))2﹣eq \f(\r(3),2);
(3)设顶点E在直线上运动的横坐标为m,则E(m,eq \r(3)m﹣2eq \r(3))(m>0)
∴可设解析式为y=eq \f(2\r(3),3)(x﹣m)2﹣eq \r(3)m﹣2eq \r(3),
①当FG=EG时,FG=EG=2m,则F(0,2m﹣2eq \r(3)),
代入解析式得:eq \f(2\r(3),3)m2﹣eq \r(3)m﹣2eq \r(3)=2m﹣2eq \r(3),
得m=0(舍去),m=eq \r(3)﹣eq \f(3,2),
此时所求的解析式为:y=eq \f(2\r(3),3)(x﹣eq \r(3)﹣eq \f(3,2))2﹣3﹣eq \f(7,2)eq \r(3);
②当GE=EF时,FG=2eq \r(3)m,则F(0,2eq \r(3)m﹣2eq \r(3)),
代入解析式得:eq \f(2\r(3),3)m2﹣eq \r(3)m﹣2eq \r(3)=2eq \r(3)m﹣2eq \r(3),解得m=0(舍去),m=eq \f(3,2),
此时所求的解析式为:y=eq \f(2\r(3),3)(x﹣eq \f(3,2))2﹣eq \f(\r(3),2);
③当FG=FE时,不存在.
解:(1)将C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c可得c=3,
∵对称轴是直线x=1,
∴x=1,解得b=2,
∴二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3与y轴的交点C(0,3),对称轴方程为x=1.CD⊥y轴,
∴D(2,3),
∵对称轴与x轴相较于点F,
∴点F的坐标为(1,0),
设P点坐标为(0,a),
∵CD⊥y轴,OF⊥y轴,
∴∠DCF=∠POF=90°
∴∠OFP+∠OPF=90°,
∵PD⊥PF,
∴∠DPF=90°,
∴∠CPD+∠OPF=90°,
∴∠OFP=∠CPD,
∴△CDP∽△OPF,
∴,∴,解得:a1=1,a2=2,
∴P点的坐标为(0,1)或(0,2);
(3)如图:连接CG,
∵y=﹣x2+2x+3,
令y=0,则﹣x2+2x+3=0,解得x=3或x=﹣1,
∴G(3,0),E(﹣1,0),
∴OG=OC,
∵OC⊥OG,
∴△COG为等腰直角三角形,
∴∠OCG=45°,
∵点O、点G、点C、点H四点共圆,
∴∠OHG=∠OCG=45°;
(4)∵将抛物线向下平移2个单位长度得到抛物线L,
∴抛物线L的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣2=﹣x2+2x+1=﹣(x﹣1)2+2,
∴B点坐标为(1,2),联立,即kx﹣k+4=﹣x2+2x+1,
∴x2+(k﹣2)x+3﹣k=0,设两个交点为N(x1,y1),M(x2,y2),
则x1+x2=2﹣k,x1x2=3﹣k,
S△BMN=S△BGN﹣S△BGM==BG
==BG=2,
把x=1代入y=kx﹣k+4,得;y=4,
∴G(1,4),
∵B(1,2),
∴BG=4﹣2=2,
∴,解得:k=±4,
∵k<0,
∴k=﹣4.
解:(1)∵点B(﹣2,m)在直线y=﹣2x﹣1上,
∴m=﹣2×(﹣2)﹣1=4﹣1=3,
∴点B(﹣2,3),
又∵抛物线经过原点O,
∴设抛物线的解析式为y=ax2+bx,
∵点B(﹣2,3),A(4,0)在抛物线上,
∴,解得.
∴抛物线的解析式为y=eq \f(1,4)x2-x;
(2)如图1,∵P(x,y)是抛物线上的一点,
∴P(x,eq \f(1,4)x2-x),
若S△ADP=S△ADC,
∵S△ADC=eq \f(1,2)AD•OC,S△ADP=eq \f(1,2)AD|y|,
又∵点C是直线y=﹣2x﹣1与y轴交点,
∴C(0,﹣1),
∴OC=1,
∴|eq \f(1,4)x2﹣x|=1,即eq \f(1,4)x 2﹣x=1,或eq \f(1,4)x2﹣x=﹣1,
解得:x1=2+2eq \r(2),x2=2﹣2eq \r(2),x3=x4=2,
∴点P的坐标为 P1(2+2eq \r(2),1),P2(2﹣2eq \r(2),1),P3 (2,1);
(3)结论:存在.
∵抛物线的解析式为y=eq \f(1,4)x2﹣x,
∴顶点E(2,﹣1),对称轴为x=2;
点F是直线y=﹣2x﹣1与对称轴x=2的交点,
∴F(2,﹣5),DF=5.
又∵A(4,0),
∴AE=eq \r(5).
如图2,在点M的运动过程中,依次出现四个菱形:
①四边形AEM1Q1是菱形.
∵此时EM1=AE=eq \r(5),
∴M1F=DF﹣DE﹣DM1=4﹣eq \r(5),
∴t1=4﹣eq \r(5);
②四边形AEOM2是菱形.
∵此时DM2=DE=1,
∴M2F=DF+DM2=6,
∴t2=6;
③四边形AEM3Q3是菱形.
∵此时EM3=AE=eq \r(5),
∴DM3=EM3﹣DE=eq \r(5)﹣1,
∴M3F=DM3+DF=(eq \r(5)﹣1)+5=4+eq \r(5),
∴t3=4+eq \r(5);
④四边形AM4EQ4是菱形.
此时AE为菱形的对角线,设对角线AE与M4Q4交于点H,则AE⊥M4Q4,
∵∠ADE=∠M4HD=90°,∠AED=∠M4DH,
∴△AED∽△M4EH,
∴,解得,
∴DM4=M4E﹣DE=eq \f(3,2),
∴M4F=DM4+DF=eq \f(3,2)+5=eq \f(13,2),
∴t4=eq \f(13,2).
综上所述,存在点M、点Q,使得以Q、A、E、M四点为顶点的四边形是菱形;时间t的值为:t1=4﹣eq \r(5),t2=6,t3=4+eq \r(5),t4=eq \f(13,2).
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