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2024年中考数学二轮复习 二次函数压轴题 专项提升练习二(含答案)
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如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+1经过点A(4,﹣3),顶点为点B,点P为抛物线上的一个动点,l是过点(0,2)且垂直于y轴的直线,过P作PH⊥l,垂足为H,连接PO.
(1)求抛物线的解析式,并写出其顶点B的坐标;
(2)①当P点运动到A点处时,计算:PO= ,PH= ,由此发现,PO PH(填“>”、“<”或“=”);
②当P点在抛物线上运动时,猜想PO与PH有什么数量关系,并证明你的猜想;
(3)如图2,设点C(1,﹣2),问是否存在点P,使得以P,O,H为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由.
如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+4与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.将抛物线的对称轴沿x轴的正方向平移,平移后交x轴于点D,交线段BC于点E,交抛物线于点F,过点F作直线BC的垂线,垂足为点G.
(1)求抛物线的表达式;
(2)以点G为圆心,BG为半径画⊙G;以点E为圆心,EF为半径画⊙E.
当⊙G与⊙E内切时.
①试证明EF与EB的数量关系;
②求点F的坐标.
如图1,已知圆O的圆心为原点,半径为2,与坐标轴交于A,C,D,E四点,B为OD中点.
(1)求过A,B,C三点的抛物线解析式;
(2)如图2,连接BC,AC.点P在第一象限且为圆O上一动点,连接BP,交AC于点M,交OC于点N,当MC2=MNMB时,求M点的坐标;
(3)如图3,若抛物线与圆O的另外两个交点分别为H,F,请判断四边形CFEH的形状,并说明理由.
如图,已知在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=﹣eq \f(3,4)x2+bx+c与x轴相交于点A(4,0),与y轴相交于点B(0,3),在x轴上有一动点E(m,0)(0<m<4),过点E作x轴的垂线交线段AB于点N,交抛物线于点P,过P作PM⊥AB,垂足为点M.
(1)求这条抛物线的表达式;
(2)设△PMN的周长为C1,△AEN的周长为C2,如果,求点P的坐标;
(3)如果以N为圆心,NA为半径的圆与以OB为直径的圆内切,求m的值.
如图,抛物线y=ax2+bx+eq \f(7,2)(a≠0)经过点A(3,2)和点B(4,﹣eq \f(1,2)),且与y轴交于点C.
(1)分别求抛物线和直线BC的解析式;
(2)在x轴上有一动点G,抛物线上有一动点H,是否存在以O,A,G,H为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点D为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点D作DE⊥x轴交直线BC于点E,点P为对称轴上一动点,当线段DE的长度最大时,求PD+PA的最小值.
在平面直角坐标系中,抛物线L1:y=ax2+2x+b与x轴交于两点A,B(3,0),与y轴交于点C(0,3).
(1)求抛物线L1的函数解析式,并直接写出顶点D的坐标;
(2)如图,连接BD,若点E在线段BD上运动(不与B,D重合),过点E作EF⊥x轴于点F,设EF=m,问:当m为何值时,△BFE与△DEC的面积之和最小;
(3)若将抛物线L1绕点B旋转180°得抛物线L2,其中C,D两点的对称点分别记作M,N.问:在抛物线L2的对称轴上是否存在点P,使得以B,M,P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
如图1所示,动点A、B同时从原点O出发,运动的速度都是每秒1个单位,动点A沿x轴正方向运动,动点B沿y轴正方向运动,以OA、OB为邻边建立正方形OACB,抛物线y=﹣x²+bx+c经过B、C两点,假设A、B两点运动的时间为t秒.
(1)当t=3秒时,求此时抛物线的解析式;此时抛物线上是否存在一点D,使得S△BCD=6?若存在,求出点D的坐标;若不存在,说明理由;
(2)如图2,在(1)的条件下,有一条平行于y轴的动直线l,交抛物线于点E,交直线OC于点F,若以O、B、E、F四个点构成的四边形是平行四边形,求点F的坐标;
(3)在动点A、B运动的过程中,若正方形OACB内部有一个点P,且满足OP=eq \r(2),CP=eq \r(2),∠OPA=135°,直接写出此时AP的长度.
如图1,在平面直角坐标系中,直线l:y=eq \f(3,4)xm与x轴、y轴分别交于点A和点B(0,﹣1),抛物线y=eq \f(1,2)x2+bx+c经过点B,且与直线l的另一个交点为C(4,n).
(1)求n的值和抛物线的解析式;
(2)点D在抛物线上,且点D的横坐标为t(0<t<4).DE∥y轴交直线l于点E,点F在直线l上,且四边形DFEG为矩形(如图2).若矩形DFEG的周长为p,求p与t的函数关系式以及p的最大值;
(3)M是平面内一点,将△AOB绕点M沿逆时针方向旋转90°后,得到△A1O1B1,点A、O、B的对应点分别是点A1、O1、B1.若△A1O1B1的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点A1的横坐标.
\s 0 答案
解:(1)∵抛物线y=ax2+1经过点A(4,﹣3),∴﹣3=16a+1,∴a=﹣eq \f(1,4),
∴抛物线解析式为y=﹣eq \f(1,4)x2+1,顶点B(0,1).
(2)①当P点运动到A点处时,∵PO=5,PH=5,∴PO=PH,故答案分别为5,5,=.
②结论:PO=PH.理由:设点P坐标(m,﹣eq \f(1,4) m2+1),
∵PH=2﹣(﹣eq \f(1,4)m2+1)=eq \f(1,4)m2+1PO==eq \f(1,4)m2+1,∴PO=PH.
(3)∵BC==eq \r(10),AC==eq \r(10),AB==4eq \r(2)∴BC=AC,
∵PO=PH,又∵以P,O,H为顶点的三角形与△ABC相似,∴PH与BC,PO与AC是对应边,
∴=,设点P(m,﹣eq \f(1,4) m2+1),∴=,解得m=±1,
∴点P坐标(1,eq \f(3,4))或(﹣1,eq \f(3,4)).
解:(1)∵点A坐标为(﹣1,0),点B坐标为(3,0).
设抛物线y=a(x+1)(x﹣3)(a≠0),
∵抛物线经过点C(0,4),
∴4=﹣3a.解得a=-eq \f(4,3).
∴抛物线的表达式是y=-eq \f(4,3)x2+eq \f(8,3)x+4;
(2)①由于⊙G与⊙E内切,
当r⊙G<r⊙E时,则EF﹣GB=GE,
设EF=5t,FG=3t,GE=4t,则5t﹣GB=4t,
∴GB=t<GE=4t,
∴点E在线段CB的延长线上.
又∵已知点E在线段BC上,
∴矛盾,因此不存在.
当r⊙G>r⊙E时,则GB﹣EF=GE,
又∵GE=GB﹣EB,
∴EF=EB;
②∵OC⊥OB,FD⊥OB,
∴∠COB=∠EDB=90°.
∴.
∴设BD=t,则DE=eq \f(4,3)t;
在Rt△BED中,由勾股定理得,
.
∴,
∴F坐标为(3﹣t,3t),
∵F点在抛物线y=-eq \f(4,3)x2+eq \f(8,3)x+4上,
∴3t=-eq \f(4,3)(3-t)2+eq \f(8,3)(3-t)+4,∴解得t=eq \f(7,4),t=0(点F与点B重合,舍去).
∴F坐标为(eq \f(5,4),eq \f(21,4)).
解:(1)如图1,∵圆O的圆心为原点,半径为2,与坐标轴交于A,C,D,E四点,
∴A(2,0),C(0,2),D(﹣2,0),E(0,﹣2),
∵B为OD中点,
∴B(﹣1,0),
∵抛物线经过点A(2,0),B(﹣1,0),C(0,2),
∴设y=a(x+1)(x﹣2),
将C(0,2)代入,得:2=a(0+1)(0﹣2),解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x+1)(x﹣2)=﹣x2+x+2,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)如图2,过点C作CH⊥BP于H,
∵OB=1,OC=2,OA=2,∠AOC=∠BOC=90°,
∴BC=eq \r(5),AC=2eq \r(2),
∵MC2=MNMB,
∴=,
∵∠CMN=∠BMC,
∴△MCN∽△MBC,
∴∠MCN=∠MBC,
∵OA=OC=2,∠AOC=90°,
∴∠MCN=45°,
∴∠MBC=45°,
∵∠BHC=90°,
∴CH=BH=BCcs∠MBC=eq \r(5)cs45°=eq \f(\r(10),2),
∵∠BCH=∠MBC=45°,
∴∠BCO+∠HCN=∠MCH+∠HCN,
∴∠BCO=∠MCH,
∴cs∠BCO=cs∠MCH,
∴=,∴CM=,
∴AM=AC﹣CM=eq \f(3,4)eq \r(2),
过点M作MG⊥OA于G,则∠AGM=90°,
∵∠MAG=45°,
∴AG=MG=AMsin∠MAG=eq \f(3,4)eq \r(2)×sin45°=eq \f(3,4),
∴OG=OA﹣AG=2﹣eq \f(3,4)=eq \f(5,4),∴M(eq \f(5,4),eq \f(3,4)).
(3)四边形CFEH是矩形.理由如下:
设抛物线与⊙O的交点坐标为(t,﹣t2+t+2),
∵⊙O的半径为2,
∴(t﹣0)2+(﹣t2+t+2﹣0)2=22,
化简,得:t4﹣2t3﹣2t2+4t=0,
∵t≠0,
∴t3﹣2t2﹣2t+4=0,
∴(t﹣2)(t2﹣2)=0,解得:t1=2(舍去),t2=eq \r(2),t3=﹣eq \r(2),
∴H(eq \r(2),eq \r(2)),F(﹣eq \r(2),﹣eq \r(2)),
∴H、F关于点O对称,
∴FH=CE=4,且OC=OE=OF=OH,
∴四边形CFEH是矩形.
解,(1)∵抛物线y=﹣eq \f(3,4)x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点C(0,3),
∴∴
∴抛物线的表达式为y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+c;
(2)如图1,∵PM⊥AB,PE⊥x轴,
∴∠PMN=∠PEA=90°,
又∵∠PNM=∠ANE,
∴△PMN∽△AEN.
∴.即.又∵,∴.
设直线AB:y=kx+b,又直线AB经过点A(4,0),点B(0,3),
∴∴
∴y=﹣eq \f(3,4)x+3.
∵点P在抛物线y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(9,4)x+3上,
∴设点P(m,﹣eq \f(3,4)m2+eq \f(9,4)m+3)(0<m<4),
∵点N在直线y=﹣eq \f(3,4)x+3上,设点N(m,﹣eq \f(3,4)m+3).
∴PN=﹣eq \f(3,4)m2+eq \f(9,4)m+3﹣(﹣eq \f(3,4)m+3)=﹣eq \f(3,4)m2+3m.
又.∴,
解得:m1=2,m2=4(不合题意,舍去).
∴点P的坐标是(2,eq \f(9,2)).
(3)如图2,设OB的中点为点Q,则点Q的坐标(0,eq \f(3,2)),
又点N(m,﹣eq \f(3,4)m+3),过点N作NK⊥y轴于点K,
则NK=m,KQ=﹣eq \f(3,4)m+3﹣eq \f(3,2)=﹣eq \f(3,4)m+eq \f(3,2),
在Rt△NQK中,QN==,
当⊙N与⊙Q内切时,.
∴= (4﹣m)﹣,解之得:.
∴当⊙N与⊙Q内切时,.
解:(1)将点A(3,2)和点B(4,﹣eq \f(1,2))代入y=ax2+bx+eq \f(7,2)得:
,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣eq \f(1,2)x2+x+eq \f(7,2),
在y=﹣eq \f(1,2)x2+x+eq \f(7,2)中,令x=0得y=eq \f(7,2),∴C(0,eq \f(7,2)),
设直线BC的解析式为y=kx+eq \f(7,2),将B(4,﹣eq \f(1,2))代入得:
4k+eq \f(7,2)=﹣eq \f(1,2),解得k=﹣1,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+eq \f(7,2),
(2)存在以O,A,G,H为顶点的四边形是平行四边形,理由如下:
设G(m,0),H(n,﹣eq \f(1,2)n2+n+eq \f(7,2)),又O(0,0),A(3,2),
①若GH、OA为对角线,则GH、OA的中点重合,
∴,解得 (此时G与O重合,舍去)或,
∴H(﹣1,2),
②若GO、HA为对角线,则GO、HA的中点重合,
,解得n=2eq \r(3)+1或n=﹣2eq \r(3)+1,
∴H(2eq \r(3)+1,﹣2)或(﹣2eq \r(3)+1,﹣2);
③若GA、OH为对角线,则GA、OH的中点重合,
∴,解得n=3(舍去)或n=﹣1,
∴H(﹣1,2),
综上所述,H的坐标为(﹣1,2)或(2eq \r(3)+1,﹣2)或(﹣2eq \r(3)+1,﹣2);
(3)作A关于抛物线对称轴的对称点A',连接A'D交抛物线对称轴于P,如图:
设D(t,﹣eq \f(1,2)t2+t+eq \f(7,2)),则E(t,﹣t+eq \f(7,2)),
∴DE=(﹣eq \f(1,2)t2+t+eq \f(7,2))﹣(﹣t+eq \f(7,2))=﹣eq \f(1,2)t2+2t=﹣eq \f(1,2)(t﹣2)2+2,
∵﹣eq \f(1,2)<0,
∴t=2时,DE取最小值2,此时D(2,eq \f(7,2)),
∵抛物线y=﹣eq \f(1,2)x2+x+eq \f(7,2)的对称轴为直线x=1,
∴A(3,2)关于对称轴直线x=1的对称点A'(﹣1,2),
∴PA=PA',
∴PA+PD=PA'+PD,
又D、P、A'共线,
∴此时PA'+PD最小,即PA+PD最小,PA+PD的最小值为A'D的长,
∵D(2,eq \f(7,2)),A'(﹣1,2),∴A'D=eq \f(3,2)eq \r(5),
∴PD+PA的最小值为eq \f(3,2)eq \r(5).
解:(1)∵y=ax2+2x+b经过B(3,0),C(0,3),
∴,∴,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,
∵y=﹣(x﹣1)2+4,
∴抛物线的顶点D(1,4);
(2)如图1中,连接BC,过点C作CH⊥BD于点H.设抛物线的对称轴交x轴于点T.
∵C(0,3),B(3,0),D(1,4),
∴BC=3eq \r(2),CD=eq \r(2),BD=2eq \r(5),
∴BC2+CD2=BD2,
∴∠BCD=90°,
∵eq \f(1,2)•CD•CB=eq \f(1,2)•BD•CH,
∴CH==,
∵EF⊥x轴,DT⊥x轴,
∴EF∥DT,
∴==,
∴==,
∴BE=eq \f(\r(5),2)m,BF=eq \f(1,2)m,
∴△BFE与△DEC的面积之和S=eq \f(1,2)×(2eq \r(5)﹣eq \f(\r(5),2)m)×eq \f(3\r(5),5)+eq \f(1,2)×m×eq \f(1,2)m=eq \f(1,4)(m﹣eq \f(3,2))2+,
∵eq \f(1,4)>0,
∴S有最小值,最小值为,此时m=eq \f(3,2),
∴m=eq \f(3,2)时,△BFE与△DEC的面积之和有最小值.
(3)存在.理由:如图2中,由题意抛物线L2的对称轴x=5,M(6,﹣3).
设P(5,m),当BP=BM=3eq \r(2)时,22+m2=(3eq \r(2))2,
∴m=±eq \r(14),
∴P1(5,eq \r(14)),P2(5,﹣eq \r(14)),
当PB=PM时,22+m2=12+(m+3)2,解得,m=﹣1,
∴P3(5,﹣1),
当BM=PM时,(3eq \r(2))2=12+(m+3)2,解得,m=﹣3±eq \r(17),
∴P4(5,﹣3+eq \r(17)),P5(5,﹣3﹣eq \r(17)),
综上所述,满足条件的点P的坐标为
P1(5,eq \r(14)),P2(5,﹣eq \r(14)),P3(5,﹣1),P4(5,﹣3+eq \r(17)),P5(5,﹣3﹣eq \r(17)).
解:(1)∵t=3秒,
∴OA=OB=3,
∴点B(0,3),C(3,3),
将点B、C代入抛物线得,
,解得,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+3x+3,
设BC边上的高为h,
∵BC=OA=3,S△BCD=6,
∴h=4,
∴点D的纵坐标为3﹣4=﹣1,
令y=﹣1,则﹣x2+3x+3=﹣1,
整理得,x2﹣3x﹣4=0,解得x1=﹣1,x2=4,
所以,D1(﹣1,﹣1),D2(4,﹣1);
(2)∵OB=3,
∴EF=3,
设E(m,﹣m2+3m+3),F(m,m),
若E在F上方,则,﹣m2+3m+3﹣m=3,
整理得,m2﹣2m=0,解得m1=0(舍去),m2=2,
∴F1(2,2),
若F在E上方,则,m﹣(﹣m2+3m+3)=3,
整理m2﹣2m﹣6=0,解得m1=1﹣eq \r(7),m2=1+eq \r(7),
∴F2(1﹣eq \r(7),1﹣eq \r(7)),F3(1+eq \r(7),1+eq \r(7));
(4)如图,将△AOP绕点A逆时针旋转90°得到△AP′C,
由旋转的性质得,AP′=AP,P′C=OP=eq \r(2),∠AP′C=∠OPA=135°,
∵△APP′是等腰直角三角形,
∴∠AP′P=45°,
∴∠PP′C=135°﹣45°=90°,
由勾股定理得,PP′=eq \r(2),
所以,AP=eq \f(\r(2),2)PP′=eq \f(\r(2),2)×eq \r(2)=1.
解:(1)∵直线l:y=eq \f(3,4)x+m经过点B(0,﹣1),∴m=﹣1,
∴直线l的解析式为y=eq \f(3,4)x﹣1,
∵直线l:y=eq \f(3,4)x﹣1经过点C(4,n),∴n=eq \f(3,4)×4﹣1=2,
∵抛物线y=eq \f(1,2)x2+bx+c经过点C(4,2)和点B(0,﹣1),
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=eq \f(1,2)x2﹣eq \f(5,4)x﹣1;
(2)令y=0,则eq \f(3,4)x﹣1=0,解得x=eq \f(4,3),
∴点A的坐标为(eq \f(4,3),0),∴OA=eq \f(4,3),
在Rt△OAB中,OB=1,
∴AB===,
∵DE∥y轴,
∴∠ABO=∠DEF,
在矩形DFEG中,EF=DE•cs∠DEF=DE•=DE,
DF=DE•sin∠DEF=DE•=DE,
∴p=2(DF+EF)=2(+)DE=DE,
∵点D的横坐标为t(0<t<4),
∴D(t,eq \f(1,2)t2﹣eq \f(5,4)t﹣1),E(t,eq \f(3,4)t﹣1),
∴DE=(eq \f(3,4)t﹣1)﹣(eq \f(1,2)t2﹣eq \f(5,4)t﹣1)=﹣eq \f(1,2)t2+2t,
∴p=×(﹣t2+2t)=﹣t2+t,
∵p=﹣(t﹣2)2+,且﹣<0,
∴当t=2时,p有最大值;
(3)∵△AOB绕点M沿逆时针方向旋转90°,
∴A1O1∥y轴时,B1O1∥x轴,设点A1的横坐标为x,
①如图1,点O1、B1在抛物线上时,点O1的横坐标为x,点B1的横坐标为x+1,
∴eq \f(1,2)x2﹣eq \f(5,4)x﹣1=eq \f(1,2)(x+1)2﹣eq \f(5,4)(x+1)﹣1,解得x=eq \f(3,4)
②如图2,点A1、B1在抛物线上时,点B1的横坐标为x+1,
点A1的纵坐标比点B1的纵坐标大eq \f(4,3),
∴eq \f(1,2)x2﹣eq \f(5,4)x﹣1=eq \f(1,2)(x+1)2﹣eq \f(5,4)(x+1)﹣1+eq \f(4,3),解得x=﹣eq \f(7,12),
综上所述,点A1的横坐标为eq \f(3,4)或﹣eq \f(7,12).
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