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2025年中考数学二轮复习:二次函数综合压轴题 提分刷题练习题(含答案解析)
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这是一份2025年中考数学二轮复习:二次函数综合压轴题 提分刷题练习题(含答案解析),共39页。试卷主要包含了综合与探究等内容,欢迎下载使用。
1.二次函数()的图象与轴交于点,与轴交于点,为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当P、B两点关于抛物线对称轴对称,是以点P为直角顶点的直角三角形时,求点Q的坐标.
拓展设问:点是平面直角坐标系中的一点,当点在第四象限内的抛物线上时,是否存在点,使得以为顶点的四边形是以为边的矩形?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
2.如图,二次函数y=+bx+c的图象经过A(2,0),B(0,﹣6)两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)设该二次函数的对称轴与x轴交于点C,连接BA,BC,求△ABC的面积;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得以O、B、C、P四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出P点坐标;若不存在,请说明理由.
3.如图,二次函数与x轴的一个交点A的坐标为,以点A为圆心作圆A,与该二次函数的图象相交于点B,C,点B,C的横坐标分别为,,连接,,并且满足.过点B作轴于点M,过点C作轴于点N.
(1)求该二次函数的关系式;
(2)经过点B作直线,在A点右侧与x轴交于点D,与二次函数的图象交于点E,使得,连接,求证:;
(3)若直线与圆A相切,请求出k的值.
4.如图,在平面直角坐标系中,直线与抛物线相交于A,B两点(点A在点B的左侧).若抛物线的顶点为C,直线与y轴交于点D.
(1)当时,求A,B两点的坐标;
(2)当与的面积比为时,k的值为多少;
(3)将抛物线位于直线上方部分沿翻折,顶点C的对应点为E,的面积是否有最大值?若有,求出最大值;若没有,请说明理由.
5.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线的图象经过点和,并与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)连接BC,过点A作交抛物线于点D,E为直线BC下方抛物线上的一个动点,连接DE,交线段BC于点F,连接CE,AF,求四边形ACEF面积的最大值;
(3)直线与线段BC交于点G,将该抛物线水平向右平移,使得平移后的抛物线刚好经过点G,点M为平移后的抛物线对称轴上一动点,在(2)的条件下,是否存在以点A,E,M为顶点的三角形是直角三角形?若存在,直接写出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
6.如图是二次函数的图象,顶点为,与轴的交点为.
(1)经过两点的直线的函数解析式为________;
(2)请在第二象限中的抛物线上找一点,使的面积与的面积相等.
7.如图,一小球从斜坡上的点处抛出,球的抛出路线是抛物线的一部分,建立平面直角坐标系,斜坡可以用一次函数刻画.若小球到达的最高点的坐标为,解答下列问题:
(1)求抛物线的解析式;
(2)在斜坡上的点有一棵树,点的横坐标为2,树高为4,小球能否飞过这棵树?通过计算说明理由;
(3)过点作轴的垂线,交于点,求的最大值.
8.综合与探究
如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线W的函数表达式为y=﹣x2+x+4.抛物线W与x轴交于A,B两点(点B在点A的右侧,与y轴交于点C,它的对称轴与x轴交于点D,直线l经过C、D两点.
(1)求A、B两点的坐标及直线l的函数表达式.
(2)将抛物线W沿x轴向右平移得到抛物线W′,设抛物线W′的对称轴与直线l交于点F,当△ACF为直角三角形时,求点F的坐标,并直接写出此时抛物线W′的函数表达式.
(3)如图2,连接AC,CB,将△ACD沿x轴向右平移m个单位(0<m≤5),得到△A′C′D′.设A′C交直线l于点M,C′D′交CB于点N,连接CC′,MN.求四边形CMNC′的面积(用含m的代数式表示).
9.如图,抛物线的顶点为C(1,4),交x轴于点A,B ( -1,0 ) 两点,交y轴于点D.
(1)求抛物线的解析式,并直接写出点D的坐标,
(2)判断△ACD的形状,并求出△ACD的面积.
10.综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,直线l经过坐标原点O,与抛物线的一个交点为D,与抛物线的对称轴交于点E,连接,已知点A,D的坐标分别为.
(1)求抛物线的解析式,并分别求出点B和点E的坐标;
(2)试探究抛物线上是否存在点F,使.若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
11.如图,在平面直角坐标系xOy中,⊙O交x轴于A、B两点,直线FA⊥x轴于点A,点D在FA上,且DO平行于⊙O的弦MB,连接DM并延长交x轴于点C.
(1)判断直线DC与⊙O的位置关系,并给出证明;
(2)设点D的坐标为(-2,4),试求经过D、O、C三点的抛物线的解析式.
(3)若坐标平面内的点P,使得以点P和三点D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,求P点的坐标.
12.如图,二次函数 y=x2+bx+c图像经过原点和点A(2,0),直线 AB与抛物线交于点B,且∠BAO=45°.
(1)求二次函数解析式及其顶点C的坐标;
(2)在直线 AB上是否存在点D,使得△BCD 为直角三角形.若存在,求出点D的坐标,若不存在,说明理由.
13.已知二次函数的解析式为y=-x2+4x,该二次函数交x轴于O、B两点,A为抛物线上一点,且横纵坐标相等(原点除外),P为二次函数上一动点,过P作x轴垂线,垂足为D(a,0)(a>0),并与直线OA交于点C.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)当点P在线段OA上方时,过P作x轴的平行线与线段OA相交于点E,求△PCE周长的最大值及此时P点的坐标;
(3)当PC=CO时,求P点坐标.
14.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)与坐标轴交于点A、B、C且OA=1,OB=OC=3.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)写出顶点坐标和对称轴方程;
(3)点M、N在y=ax2+bx+c的图象上(点N在点M的右边),且MN∥x轴,求以MN为直径且与x轴相切的圆的半径.
15.在平面直角坐标系中,抛物线经过点.
(1)求抛物线的表达式及对称轴;
(2)设点B关于原点的对称点为C,点D是抛物线对称轴上一动点,记抛物线在A,B之间的部分为图象G(包含A,B两点),若直线与图象G恰有一个公共点,结合函数图象写出点纵坐标t的取值范围.
参考答案
1.(1);(2);拓展设问:存在,
【分析】(1)利用待定系数法求二次函数的表达式即可.
(2)抛物线的对称轴为直线,点关于抛物线对称轴对称,得出点,设,根据勾股定理得并代入数值,可求出,即可求得点的坐标.
拓展设问:设,得出,,,,分别代入和中,即可求出和点的值,设点构图后,再利用勾股定理可得点的坐标.
【详解】解:(1)∵二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,
∴,
解得,
∴二次函数的表达式为.
(2)是以点为直角顶点的直角三角形时,.
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵点关于抛物线对称轴对称,,
∴点,
设,
∵,
∴,
∴,
整理得:,
解得,(舍去),
∴,
∴.
拓展设问:解:存在,设,其中,,,,
①当时,即,
∴,
∴,
解得(舍)或(舍);
②时,
即,
∴,
解得(舍)或,
∴,
设所在直线的一次函数关系式为
又∵点,点,
∴
解得
∴所在直线的一次函数关系式为
∵四边形为矩形,
∴
∴可设所在直线的一次函数关系式为
将点代入中,
即
解得
∴所在直线的一次函数关系式为,
设点,可构图如下,过点作轴的平行线,过点作轴的平行线,交于点,即 ,连接,,
∵,,,
∴,
∵四边形为矩形,
∴,
解得:
∴点
综上所述,.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数的表达式,二次函数的图象和性质,矩形的性质,勾股定理,因式分解法解一元二次方程,熟练掌握以上知识是解题的关键.
2.(1) y=﹣x2+4x﹣6;(2)6;(3)存在;P点坐标为(4,6)或(4,﹣6).
【分析】(1)把A点和B点坐标代入y=+bx+c中得到关于b、c的方程组,然后解方程组求出b、c即可得到抛物线解析式;(2)先把(1)中的解析式配成顶点式,从而得到C点坐标,然后根据三角形面积公式计算即可;(3)利用PC∥OB,则根据平行四边形的判定方法,当PC=OB=6时,以O、B、C、P四点为顶点的四边形是平行四边形,从而可确定P点坐标.
【详解】解:(1)把A(2,0),B(0,﹣6)代入y=+bx+c得 ,
解得,
∴这个二次函数的解析式为y=﹣x2+4x﹣6;
(2)∵y=﹣x2+4x﹣6=﹣(x﹣4)2+2,
∴这个二次函数图象的顶点坐标为(4,2),
∴C(4,0),
∴△ABC的面积=×(4﹣2)×6=6;
(3)存在.
如图,
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴PC∥OB,
当PC=OB=6时,以O、B、C、P四点为顶点的四边形是平行四边形,
此时P点坐标为(4,6)或(4,﹣6).
【点睛】本题考查了二次函数综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征、二次函数的性质和平行四边形的判定方法;会利用待定系数法求二次函数解析式;理解坐标与图形性质.
3.(1)
(2)见解析
(3)或2
【分析】(1)证明,求出,,得到点B,C的坐标,然后利用待定系数法求解即可;
(2)证明,求出,可得出点D坐标,进而求出直线的解析式,联立一次函数和二次函数解析式求出点E坐标,利用勾股定理求出即可得出结论;
(3)分两种情况:①当直线与的切点在x轴上方时,记切点为G,则,证明四边形POQG是矩形,,得到,,设点,表示出,,,,得出关于k,m的方程组,解方程组可得答案; ②当切点在x轴下方时,同①的方法求解即可.
【详解】(1)解:∵轴于M,轴于N,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵过点B,C,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
将点B,C代入得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)解:∵轴于点M,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为,
代入,得,
解得:,
∴直线的解析式为,
联立,解得:或(舍),
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵点在上,
∴的半径为:,
如图2,记直线与y轴相交于F,令,则,
∴,
∴,
①当直线与的切点在x轴上方时,记切点为G,则,,
连接AF,在中,,,
∴,
在中,根据勾股定理得,,
过点G作轴于P,过点G作轴于Q,
∴,
∴四边形POQG是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴,,
设点,
∴,,,,
∴①,②,
联立①②解得,,
②当切点在x轴下方时,同①的方法可得,;
综上:直线与圆A相切时,k的值为或2.
【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法的应用,三垂线判定两三角形全等,求函数图象的交点坐标,相似三角形的判定和性质,勾股定理,解一元二次方程,切线的性质,矩形的判定和性质等知识,熟练掌握“一线三等角模型”,证明三角形全等是解题的关键.
4.(1),
(2)
(3)的最大值为4,的面积最大为8
【分析】
本题主要考查一次函数与二次函数的交点坐标,熟练掌握函数的图像性质是解题的关键.
(1)将代入,联立两个方程,求出交点即可;
(2)过A作轴于K,过B作轴于T,求出交点坐标,根据与的面积比为得到即可得到答案;
(3)过E作轴于H,得到,由垂线段最短可得,,即可得到答案.
【详解】(1)解:当时,,
联立,
解得或,
,;
(2)解:过A作轴于K,过B作轴于T,如图:
联立可得,
,,
与的面积比为,
,
,即,
,
解得或(舍去),
的值为;
(3)解:的面积有最大值,理由如下:
过E作轴于H,
抛物线的顶点C坐标为,
在中令得,
,
,
,
当最大时,的面积最大,
将抛物线位于直线上方部分沿翻折,顶点C的对应点为E,
C,E关于直线对称,
,
由垂线段最短可得,,即的最大值为4,
的面积最大为.
5.(1);(2)当时,;(3)存在这样的,理由见解析.
【分析】(1)将点和代入抛物线中,利用待定系数法解题即可;
(2)令,结合韦达定理解得,根据已知条件可得,由此得到点的坐标,再利用待定系数法解得直线的解析式为:,由两直线平行,斜率相等解得,联立方程组即可解得点,设由方程组解得交点坐标,设与相交于点,作交于点,可知,继而解得点,最后根据结合配方法解题即可;
(3)分当时或当时,或当 时,结合一次函数的性质解题即可.
【详解】解:(1)将点和代入抛物线中,得
;
(2)令,
设直线的解析式为:,代入点得,
解得
设
在上,
联立方程组
整理得:
设
E为直线BC下方
联立方程组
设与相交于点,作交于点,
当时,;
(3)由(2)知
或(舍去)
即对称轴为:
设
设,代入,得
同理解得
当时,
由公式法解得;
当时,
解得:;
当时,
解得
综上所述,存在这样的.
【点睛】本题考查二次函数的综合,涉及一次函数、一元二次方程的解法、直角三角形的判断等知识,是重要考点,难度较大,掌握相关知识是解题关键.
6.(1)
(2)
【分析】(1)利用待定系数法确定函数关系式即可得到答案;
(2)由题意得到,过点作轴于点,如图所示,设,则,数形结合,由的面积与的面积相等列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:二次函数的图像的顶点为,
令,则,即;
令,则,即;
设经过两点的直线的函数解析式为,
由题意得,解得,
经过两点的直线的函数解析式为,
故答案为:;
(2)解:由(1)得,
,
,即,
点在第二象限中的抛物线上,,
点在点左侧的抛物线上,过点作轴于点,如图所示:
设,则,
,,
,
,
,即,
,解得(不合题意,舍去),,
,即.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及待定系数法确定函数关系式、二次函数与图形面积问题,熟练掌握二次函数图象与性质,掌握常见函数题型解法是解决问题的关键.
7.(1)
(2)小球能飞过这棵树,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据题意可设抛物线的表达式为,再将代入,求出a的值,从而即可求出抛物线的表达式;
(2)将代入,可求出B点坐标,从而可求出树的顶端的坐标为.再将代入,求出此时点M的坐标,再比较和即可得解;
(3)联立,并求解,即可求出x的取值范围.过点M作轴于点F,交于点E.设,则,即得出,最后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:∵小球到达的最高的点坐标为,
∴可设抛物线的表达式为.
由题意可知该抛物线过原点,
∴,
解得:,
∴抛物线的表达式为;
(2)解:将代入,得:,
∴.
∵树高为4,
∴树的顶端的坐标为.
将代入,得:,
∴此时,
∴,
∴小球M能飞过这棵树;
(3)联立,
解得:,.
∴.
如图,过点M作轴于点F,交于点E.
设,则,
∴,
∵,,
∴当时,有最大值,最大值为,
∴小球M在飞行的过程中离斜坡的最大高度是米.
【点睛】本题考查二次函数的应用,涉及两函数图象交点的求解方法,利用待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质等知识,难度适中.利用数形结合与方程的思想是解题的关键.
8.(1)点A坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(7,0),y=﹣2x+4;(2) 点F的坐标为(5,﹣6),y=﹣x2+x;(3) 四边形CMNC′的面积为m2.
【分析】根据抛物线的解析式,令y=0即可求出两点的坐标.根据抛物线的解析式可分别求出C,D两点的坐标,再用待定系数法即可求出直线的表达式.
根据题意,利用角的等量关系可以得到∠1=∠3,进而得到tan∠1=tan∠3,根据三角函数的计算方法列出等式,根据一次函数的解析式设点的坐标为(xF,﹣2xF+4),将各线段的长度代入等式即可求出点F的坐标,再根据平移的法则即可求出w′的表达式.
根据平移,可以得到点C′,A′,D′的坐标,再根据待定系数法可以得到直线A′C′,BC,C′D′的解析式,根据交点的计算方法列方程组可以求得点M,N的坐标,根据平移的定义和平行四边形的定义可知四边形CMNC′是平行四边形,再根据平行四边形面积的计算方法可以得到平行四边形CMNC′的面积.
【详解】(1)当y=0时,﹣x2++4=0,解得x1=﹣3,x2=7,
∴点A坐标为(﹣3,0),点B的坐标为(7,0).
∵﹣=
∴抛物线w的对称轴为直线x=2,
∴点D坐标为(2,0).
当x=0时,y=4,
∴点C的坐标为(0,4).
设直线l的表达式为y=kx+b,
解得
∴直线l的解析式为y=﹣2x+4;
(2)∵抛物线w向右平移,只有一种情况符合要求,
即∠FAC=90°,如图.
此时抛物线w′的对称轴与x轴的交点为G,
∵∠1+∠2=90°∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
∴tan∠1=tan∠3,
∴=.设点F的坐标为(xF,﹣2xF+4),
∴=,解得xF=5,﹣2xF+4=﹣6,
∴点F的坐标为(5,﹣6),此时抛物线w′的函数表达式为y=﹣x2+x;
(3)由平移可得:点C′,点A′,点D′的坐标分别为C′(m,4),A′(﹣3+m,0),D′(2+m,0),CC′∥x轴,C′D′∥CD,
可用待定系数法求得
直线A′C′的表达式为y=x+4﹣m,
直线BC的表达式为y=﹣x+4,
直线C′D′的表达式为y=﹣2x+2m+4,
分别解方程组和
解得和
∴点M的坐标为(m,﹣m+4),点N的坐标为(m,﹣ m+4),
∴yM=yN
∴MN∥x轴,
∵CC′∥x轴,
∴CC′∥MN.
∵C′D′∥CD,
∴四边形CMNC′是平行四边形,
∴S=m[4﹣(﹣m+4)]
=m2
【点睛】本题主要考查二次函数的图象与性质、一次函数的解析式以及二次函数的应用,数形结合思想是关键.
9.(1),D点坐标为(0,3)
(2)△ACD是以AC为斜边的直角三角形,3
【分析】(1)先把抛物线解析式设为顶点式,代入点B坐标求出解析式即可求出点D的坐标;
(2)先求出点A的坐标,然后利用勾股定理的逆定理判断△ACD的形状,据此求解即可;
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点坐标为(1,4),
∴可设抛物线解析式为,
∵与轴交于点B(-1,0),
∴,解得,
∴抛物线解析式为,
∵抛物线交y轴于点D,
∴D点坐标为(0,3);
(2)解:由顶点C坐标(1,4)可知对称轴是直线x=1,点B(-1,0)和点A是对称点,
∴点A(3,0),
,
∴△ACD是以AC为斜边的直角三角形.
【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数与y轴的交点,勾股定理的逆定理,两点距离公式,三角形面积等等,正确求出抛物线解析式是解题的关键.
10.(1) ,B(8,0),E(3,-4);(2)点F的坐标为(,)或(,).
【分析】(1)把A、D坐标代入抛物线可求得抛物线的函数表达式,则抛物线的对称性可求得B点坐标,由D点坐标可求得直线的解析式,则可求得E点坐标;
(2)结合(1)可知,由全等三角形的性质可知,可知点F在线段的垂直平分线上,则可求得F点的纵坐标,代入抛物线解析式可求得F点的坐标.
【详解】解:(1)∵抛物线经过点,
∴
解得
∴抛物线的函数表达式为;
∵ ,
∴抛物线的对称轴为直线x=3.
又抛物线与x轴交于A,B两点,点A的坐标为.
∴点B的坐标为,
设直线L的函数表达式为.
∵点在直线L上,
∴,解得 ,
∴直线L的函数表达式为,
∵点E为直线L和抛物线对称轴的交点,
∴点E的横坐标为3,纵坐标为×3=,
∴点E的坐标为(3,);
(2)抛物线上存在点F,使.
∵,
∴,
∴点F在的垂直平分线上,此时点F的纵坐标为,
∴,解得x= ,
∴点F的坐标为(,)或(,).
【点睛】二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、全等三角形的性质、线段垂直平分线的判定等知识.在(1)中注意待定系数法的应用,在(2)中确定出点F在线段OC的垂直平分线上是解题的关键.
11.(1)见解析;(2)y=x2-x;(3)P1(-,4),P2(,4),P3(,-4)
【分析】(1)连接OM,根据DO∥MB即可证得△AOD≌△MOD,从而得出∠OMD=∠OAD,因为DA⊥OA,即可得OM⊥CD;
(2) 设MC=x,可证得△OMC∽△DAC,利用相似三角形的性质得出OC=2x-2,利用勾股定理即可列出方程即可求解;
(3)要使以点P和三点D、O、C为顶点的四边形是平行四边形,则分三种情况讨论:①当DP∥OC,DC为对角线时,②当PD∥OC,DO为对角线时,③当DC∥OP,OC为对角线时,根据每种情况求解即可.
【详解】(1)直线DC与⊙O相切.证明如下:
如图,连接OM,则OM=OB,
∴∠OMB=∠OBM.
∵DO∥MB,
∴∠AOD=∠OBM, ∠MOD=∠OMB,
∴∠AOD=∠MOD.
又∵OA=OM,OD=OD,
∴△AOD≌△MOD,
∴∠OMD=∠OAD.
而DA⊥OA,
∴∠OAD=90°,
∴∠OMD=90°,即OM⊥CD,
∴直线DC与⊙O相切.
(2)设MC=x.
∵∠OMC=∠DAC=90°,∠OCM=∠DCA,
∴△OMC∽△DAC,
∴=.
∵OM=OA=2,DA=4,AC=OA+OC=2+OC,
∴=,
∴OC=2x-2.
在Rt△OMC中,
∵OM2+MC2=OC2,
∴22+x2=(2x-2)2,
解得x1=,x2=0(舍去),
∴OC=2×-2=,
∴C(,0).
因为抛物线经过坐标原点O,所以c=0,可设抛物线的解析式为y=ax2+bx,将(-2,4),(,0)代入,得
解之,得.
∴y=x2-x.
(3)①当DP∥OC,DC为对角线时
∵D (-2,4),C(,0),
∴AO=OB=2,OC=
∴P1(,4)
②当PD∥OC,DO为对角线时
∵DP2=OC=
∴P2(-,4)
③当DC∥OP,OC为对角线时
同理可得P3(,-4).
故P点坐标为:P1(,4),P2(-,4),P3(,-4)
【点睛】本题主要考查的是二次函数与几何的综合应用,正确掌握二次函数与几何的各个性质是解题的关键.
12.(1)y=,(1,-1);(2)(2,0)或(,).
【分析】(1)将点A和点O的坐标代入抛物线的解析式可求得b=-2,c=0,从而得到抛物线的解析式,由抛物线的对称性可知点C的横坐标为1,将x=1代入抛物线的解析式可求得y=-1,故此可求得点C的坐标;(2)由∠BAO=45°可知直线AB的一次项系数为-1,从而可求得直线AB的解析式为y=-x+2.当∠ADC=90°时.依据相互垂直的两直线的一次项系数之积等于-1可求得直线CD的解析式为y=x-2,将y=-x+2与y=x-2联立可求得点D的坐标为(2,0);当∠BCD=90°时.将y=-x+2与y=联立得求得点B的坐标为(-1,3),然后依据待定系数法求得直线BC的解析式为直线BC的解析式为y=-2x+1,依据相互垂直的两直线的一次项系数之积等于-1可求得直线CD的解析式为y=x−,将y=-x+2与y=x−联立可求得点D的坐标为(,).
【详解】(1)将(0,0)、(2,0)代入函数的解析式得:
,
解得.
二次函数的解析式为y=.
∵点(0,0)与(2,0)关于x=1对称,
∴抛物线的对称轴为x=1.
将x=1代入得:y=-1.
∴点C的坐标为(1,-1);
(2)∵∠BAO=45°,
∴直线AB的一次项系数为-1.
设直线AB的解析式为y=-x+b,将(2,0)代入得:
-2+b=0,
解得b=2.
∴直线AB的解析式为y=-x+2.
如图1所示:当∠ADC=90°时.
∵∠BDC=90°,
∴CD⊥AB.
∴直线CD与直线AB的一次项系数的乘以为-1.
∴直线CD的一次项系数为1.设直线CD的解析式为y=x+b.
∵将C(1,-1)代入得:1+b=-1.解得b=-2,
∴直线CD的解析式为y=x-2.
将y=-x+2与y=x-2联立得.
解得.
∴点D的坐标为(2,0).
如图2所示:当∠BCD=90°时.
∵将y=-x+2与y=联立得
,
解得或,
∴点B的坐标为(-1,3).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
将(-1,3)、(1,-1)代入得
,
解得.
∴直线BC的解析式为y=-2x+1.
∵CD⊥BC,
∴直线CD的一次项系数为.
设直线CD的解析式为y=x+c,
将点C的坐标代入得×1+c=-1.
解得:c=.
∴直线CD的解析式为y=x.
将y=-x+2与y=x联立得
.
解得.
∴点D的坐标为(,).
由图形可知∠CBD=90°的情况不存在.
综上所述,点D的坐标为(2,0)或(,).
【点睛】考点:二次函数综合题.
13.(1)B (4,0),A (3,3); (2)△PCE周长的最大值为4+2,P (1,3);(3)P点坐标为(3-,1+2)或(3+,1-2).
【分析】(1)令y=0,得-x2+4x=0,解方程即可得到点B的坐标,设点A坐标为(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x中得:x=-x2+4x,解方程即可得出点A的坐标;
(2)根据题意画出图形,设点P的坐标为(x,-x2+4x),再求得PC=-x2+3x,由等腰三角形的性质得,当PC取最大值时,△PCE周长最大,进而求得当x=1时,PC最大,PC的最大值为-1+3=2,从而得出△PCE周长的最大值及此时P点的坐标;
(3)当点P在点C上方时和当点P在点C下方时分别讨论分析.
【详解】解:(1)令y=0,则-x2+4x=0,
解得x1=0,x2=4.
∴点B坐标为(4,0),
设点A坐标为(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x得,
x=-x2+4x,
解得x1=3,x2=0(舍去),
∴点A的坐标为(3,3);
(2)如图,设点P的坐标为(x,-x2+4x),
∵点A坐标为(3,3);
∴∠AOB=45°,
∴OD=CD=x,
∴PC=PD-CD=-x2+4x-x=-x2+3x,
∵PE∥x轴,
∴△PCE是等腰直角三角形,
∴当PC取最大值时,△PCE周长最大.
∵PE与线段OA相交,
∴0≤x≤1,
由PC=-x2+3x=-(x-)2+可知,抛物线的对称轴为直线x=,且在对称轴左侧PC随x的增大而增大,
∴当x=1时,PC最大,PC的最大值为-1+3=2,
∴PE=2,CE=2,
∴△PCE的周长为CP+PE+CE=4+2,
∴△PCE周长的最大值为4+2,
把x=1代入y=-x2+4x,得y=-1+4=3,
∴点P的坐标为(1,3);
(3)设点P坐标为(x,-x2+4x),则点C坐标为(x,x),如解图,
①当点P在点C上方时,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,OC1=x,
∵P1C1=OC1,
∴-x2+3x=x,
解得x1=3-,x2=0(舍去).
把x=3-代入y=-x2+4x得,
y=-(3-)2+4(3-)=1+2,
∴P1(3-,1+2),
②当点P在点C下方时,P2C2=x-(-x2+4x)=x2-3x,OC2=x,
∵P2C2=OC2,
∴x2-3x=x,
解得x1=3+,x2=0(舍去),
把x=3+代入y=-x2+4x,
得y=-(3+)2+4(3+)=1-2,
∴P2(3+,1-2).
综上所述,P点坐标为(3-,1+2)或(3+,1-2).
【点睛】二次函数的综合应用,涉及待定系数法、二次函数的性质、三角形的面积、一元二次方程等知识.
14.(1)y=x2-2x-3;(2)顶点坐标(1,-4),对称轴x=1;(3)或.
【分析】(1)由OA=1,OB=OC=3,可知三点的坐标分别为A(-1,0),B(3,0),C(0,-3),用待定系数法求得解析式;
(2)把解析式变换成顶点式,写出坐标;
(3)由(2)知,对称轴为x=1,当MN在x轴下方时,设圆半径为r,则点N的坐标为(1+r,-r),代入解析式求得r的值,同理求得当MN在x轴上方时r的值.
【详解】解:(1)依题意A(-1,0),B(3,0),C(0,-3)分别代入y=ax2+bx+c,
解方程组得所求解析式为y=x2-2x-3;
(2)y=x2-2x-3=(x-1)2-4,
∴顶点坐标(1,-4),对称轴x=1;
(3)设圆半径为r,当MN在x轴下方时,N点坐标为(1+r,-r),
把N点代入y=x2-2x-3得,
当MN在x轴上方时,N点坐标为(1+r,r),
把N点代入y=x2-2x-3得r=.
∴圆的半径为或.
考点:二次函数综合题.
15.(1)抛物线的表达式为,对称轴为直线;(2)或.
【分析】(1)利用待定系数法即可求得二次函数的解析式,进而利用对称轴公式求得对称轴解析式;
(2)求得的坐标以及二次函数的最大值,求得、与对称轴的交点即可确定的范围.
【详解】解:(1)∵抛物线经过点,.
,
解得:.
∴抛物线的表达式为,
∴对称轴为直线;
(2)由题意得,二次函数的最大值为4.
由函数图象得出纵坐标最大值为4.
设直线的表达式为,
将点与点的坐标代入得,
解得.
直线的表达式为.
当时,.
设直线的表达式为,
将点的坐标代入得,
解得,
直线的表达式为,
当时,.
直线与图象有一个公共点,
点纵坐标的范围为或.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数的解析式,结合图象确定的范围是关键.
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