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2024年中考数学二轮复习 二次函数压轴题 专项提升练习九(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 专项提升练习九(含答案),共13页。
如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与y轴相交于点A(0,3),与x正半轴相交于点B,对称轴是直线x=1.
(1)求此抛物线的解析式及点B的坐标;
(2)动点M从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向运动,同时动点N从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿y轴正方向运动,当N点到达A点时,M、N同时停止运动.过动点M作x轴的垂线交线段AB于点Q,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒.
①当t为何值时,四边形OMPN为矩形;
②当t>0时,△BOQ能否为等腰三角形?若能,求出t值;若不能,请说明理由.
在平面直角坐标系中,有三点A(﹣1,0),B(0,eq \r(3)),C(3,0).
(1)求过点A、B、C的抛物线的解析式;
(2)如图1,在线段AC上有一动点P,过P点作直线PD∥AB交BC于点D,求出△PBD面积的最大值;
(3)如图2,在(2)的情况下,在抛物线上是否存在一点Q,使△QBD的面积与△PBD面积相等?如存在,直接写出Q点坐标;如不存在,请说明理由.
如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数y=ax2+bx+2的图象经过点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接BC,在该二次函数图象上是否存在点P,使∠PCB=∠ABC?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线AQ,BQ分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,EM+EN的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
如图,抛物线y1=x2﹣1交x轴的正半轴于点A,交y轴于点B,将此抛物线向右平移4个单位得抛物线y2,两条抛物线相交于点C.
(1)请直接写出抛物线y2的解析式;
(2)若点P是x轴上一动点,且满足∠CPA=∠OBA,求出所有满足条件的P点坐标;
(3)在第四象限内抛物线y2上,是否存在点Q,使得△QOC中OC边上的高h有最大值?若存在,请求出点Q的坐标及h的最大值;若不存在,请说明理由.
如图,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A,B,C,已知点A(﹣1,0),点C(0,3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)P为线段BC上一点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点D,当△BDC的面积最大时,求点P的坐标;
(3)设E是抛物线上的一点,在x轴上是否存在点F,使得A,C,E,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求点E,F的坐标;若不存在,请说明理由.
如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=eq \f(1,4)(x+3)(x﹣a)与x轴交于A,B(4,0)两点,点C在y轴上,且OC=OB,D,E分别是线段AC,AB上的动点(点D,E不与点A,B,C重合).
(1)求此抛物线的表达式;
(2)连接DE并延长交抛物线于点P,当DE⊥x轴,且AE=1时,求DP的长;
(3)连接BD.
①如图2,将△BCD沿x轴翻折得到△BFG,当点G在抛物线上时,求点G的坐标;
②如图3,连接CE,当CD=AE时,求BD+CE的最小值.
在平面直角坐标系中,平行四边形ABOC如图放置,点A、C的坐标分别是(0,4)、(﹣1,0),将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′.
(1)若抛物线经过点C、A、A′,求此抛物线的解析式;
(2)点M时第一象限内抛物线上的一动点,问:当点M在何处时,△AMA′的面积最大?最大面积是多少?并求出此时M的坐标;
(3)若P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,点Q坐标为(1,0),当P、N、B、Q构成平行四边形时,求点P的坐标,当这个平行四边形为矩形时,求点N的坐标.
如图,已知二次函数y=﹣x2+bx+c(c>0)的图象与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,且OB=OC=3,顶点为M.
(1)求二次函数的解析式;
(2)点P为线段BM上的一个动点,过点P作x轴的垂线PQ,垂足为Q,若OQ=m,四边形ACPQ的面积为S,求S关于m的函数解析式,并写出m的取值范围;
(3)探索:线段BM上是否存在点N,使△NMC为等腰三角形?如果存在,求出点N的坐标;如果不存在,请说明理由.
\s 0 答案
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c与y轴交于点A(0,3),
∴c=3,
∵对称轴是直线x=1,
∴-eq \f(b,2×(-1))=1,解得b=2,
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3;
令y=0,得-x2+2x+3=0,
解得x1=3,x2=-1(不合题意,舍去),
∴点B的坐标为(3,0);
(2)①由题意得ON=3t,OM=2t,则点P(2t,-4t2+4t+3),
∵四边形OMPN为矩形,
∴PM=ON,即-4t2+4t+3=3t,
解得t1=1,t2=-eq \f(3,4)(不合题意,舍去),
∴当t=1时,四边形OMPN为矩形;
②能,在Rt△AOB中,OA=3,OB=3,∴∠B=45°,
若△BOQ为等腰三角形,有三种情况:
(ⅰ)若OQ=BQ,如解图①所示:
则M为OB中点,OM=eq \f(1,2)OB=eq \f(3,2),
∴t=eq \f(3,2)÷2=eq \f(3,4);
(ⅱ)若OQ=OB,
∵OA=3,OB=3,
∴点Q与点A重合,即t=0(不合题意,舍去);
(ⅲ)若OB=BQ,如解图②所示:
∴BQ=3,
∴BM=BQ·cs45°=3×eq \f(\r(2),2)=eq \f(3\r(2),2),
∴OM=OB-BM=3-eq \f(3\r(2),2)=eq \f(6-3\r(2),2),
∴t=eq \f(6-3\r(2),2)÷2=eq \f(6-3\r(2),4),
综上所述,当t为eq \f(3,4)秒或eq \f(6-3\r(2),4)秒时,△BOQ为等腰三角形.
解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
把B(0,eq \r(3))代入得a×1×(﹣3)=eq \r(3),解得a=﹣eq \f(\r(3),3),
所以抛物线解析式为y=﹣eq \f(\r(3),3)(x+1)(x﹣3),即y=﹣eq \f(\r(3),3)x2+eq \f(2\r(3),3)x+eq \r(3);
(2)如图1,∵OA=1,OB=eq \r(3),OC=3,∴tan∠OAB=eq \r(3),tan∠OCB=eq \f(\r(3),3),
∴BC=2OB=2eq \r(3),∴∠OAB=60°,∠OCB=30°,∴∠ABC=90°,
∵PD∥AB,∴PD⊥BC,设P(m,0),则PC=3﹣m,
在Rt△PCD中,PD=eq \f(1,2)PC=eq \f(1,2)(3﹣m),CD=eq \r(3)PD=eq \f(\r(3),2)(3﹣m),
∴BD=BC﹣CD=2eq \r(3)﹣eq \f(\r(3),2)(3﹣m),
∴S△PBD=eq \f(1,2)PD×BD=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)(3﹣m)×[2eq \r(3)﹣eq \f(\r(3),2)(3﹣m)]=﹣eq \f(1,8)eq \r(3)(m﹣1)2+eq \f(\r(3),2),
当m=1时,△PBD面积的最大值为eq \f(\r(3),2);
(3)如图2,设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(0,eq \r(3)),C(3,0)代入得,解得,
∴直线BC的解析式为y=﹣eq \f(\r(3),3)x+eq \r(3),
过P点作BC的平行线交抛物线于Q,则△QBD的面积与△PBD面积相等,
此时直线解析式为y=﹣eq \f(\r(3),3)x+eq \f(\r(3),3),
解方程组,解得或,
此时Q点坐标为(,)或(,),
把直线y=﹣eq \f(\r(3),3)x+eq \f(\r(3),3)向上平移eq \f(4\r(3),3)个单位得到直线y=﹣eq \f(\r(3),3)x+eq \f(5,3)eq \r(3),
则直线y=﹣eq \f(\r(3),3)x+交抛物线于Q,则△QBD的面积与△PBD面积相等,
解方程组,解得或,
此时Q点坐标为(1,eq \f(4\r(3),3))或(2,eq \r(3)),
综上所述,Q点的坐标为(,)
或(,)或(1,eq \f(4\r(3),3))或(2,eq \r(3)).
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+2经过点A(﹣1,0),B(3,0),
∴,解得:
∴该二次函数的表达式为y=﹣eq \f(2,3)x2+eq \f(4,3)x+2;
(2)存在,理由如下:
如图1,当点P在BC上方时,
∵∠PCB=∠ABC,
∴CP∥AB,即CP∥x轴,
∴点P与点C关于抛物线对称轴对称,
∵y=﹣eq \f(2,3)x2+eq \f(4,3)x+2,
∴抛物线对称轴为直线x=1,
∵C(0,2),∴P(2,2);
当点P在BC下方时,设CP交x轴于点D(m,0),则OD=m,DB=3﹣m,
∵∠PCB=∠ABC,∴CD=BD=3﹣m,
在Rt△COD中,OC2+OD2=CD2,
∴22+m2=(3﹣m)2,解得:m=eq \f(5,6),∴D(eq \f(5,6),0),
设直线CD的解析式为y=kx+d,
则,解得:,
∴直线CD的解析式为y=﹣eq \f(12,5)x+2,
联立,得,解得: (舍去),,
∴P(,﹣),
综上所述,点P的坐标为(2,2)或(,﹣);
(3)由(2)知:抛物线y=﹣eq \f(2,3)x2+eq \f(4,3)x+2的对称轴为直线x=1,∴E(1,0),
设Q(t,﹣eq \f(2,3)t2+eq \f(4,3)t+2),且﹣1<t<3,
设直线AQ的解析式为y=ex+f,
则,解得:,
∴直线AQ的解析式为y=(﹣eq \f(2,3)t+2)x﹣eq \f(2,3)t+2,
当x=1时,y=﹣eq \f(4,3)t+4,∴M(1,﹣eq \f(4,3)t+4),
同理可得直线BQ的解析式为y=(﹣eq \f(2,3)t﹣eq \f(2,3))x+2t+2,
当x=1时,y=eq \f(4,3)t+eq \f(4,3),∴N(1,eq \f(4,3)t+eq \f(4,3)),
∴EM=﹣eq \f(4,3)t+4,EN=eq \f(4,3)t+eq \f(4,3),
∴EM+EN=﹣eq \f(4,3)t+4+eq \f(4,3)t+eq \f(4,3)=eq \f(16,3),故EM+EN的值为定值eq \f(16,3).
解:(1)抛物线y1=x2﹣1向右平移4个单位的顶点坐标为(4,﹣1),
所以,抛物线y2的解析式为y2=(x﹣4)2﹣1;
(2)x=0时,y=﹣1,
y=0时,x2﹣1=0,解得x1=1,x2=﹣1,
所以,点A(1,0),B(0,﹣1),
∴∠OBA=45°,
联立,解得,
∴点C的坐标为(2,3),
∵∠CPA=∠OBA,
∴点P在点A的左边时,坐标为(﹣1,0),
在点A的右边时,坐标为(5,0),
所以,点P的坐标为(﹣1,0)或(5,0);
(3)存在.∵点C(2,3),
∴直线OC的解析式为y=eq \f(3,2)x,
设与OC平行的直线y=eq \f(3,2)x+b,
联立,消掉y得,2x2﹣19x+30﹣2b=0,
当△=0,方程有两个相等的实数根时,△QOC中OC边上的高h有最大值,
此时x1=x2=×(﹣)=,此时y=(﹣4)2﹣1=﹣,
∴存在第四象限的点Q(,﹣),使得△QOC中OC边上的高h有最大值,
此时△=192﹣4×2×(30﹣2b)=0,解得b=﹣,
∴过点Q与OC平行的直线解析式为y=x﹣,
令y=0,则x﹣=0,解得x=,
设直线与x轴的交点为E,则E(,0),
过点C作CD⊥x轴于D,根据勾股定理,OC=eq \r(5),
则sin∠COD=,
解得h最大=.
解:(1)∵点A(﹣1,0),点C(0,3)在抛物线y=﹣x2+bx+c上,
∴解得b=2,c=3.
即抛物线的表达式是y=﹣x2+2x+3;
(2)令﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,
∵点A(﹣1,0),
∴点B的坐标为(3,0).
设过点B、C的直线的解析式为:y=kx+b
,解得k=﹣1,b=3.
∴过点B、C的直线的解析式为:y=﹣x+3.
设点P的坐标为(a,﹣a+3),则点D的坐标为(a,﹣a2+2a+3),
∴PD=(﹣a2+2a+3)﹣(﹣a+3)=﹣a2+3a.
∴S△BDC=S△PDC+S△PDB=﹣eq \f(3,2)(a﹣eq \f(3,2))2+eq \f(27,8).
∴当a=eq \f(3,2)时,△BDC的面积最大,
∴点P的坐标为(eq \f(3,2),eq \f(3,2)).
(3)存在.当AC是平行四边形的边时,则点E的纵坐标为3或﹣3,
∵E是抛物线上的一点,
∴将y=3代入y=﹣x2+2x+3,得x1=0(舍去),x2=2;
将y=﹣3代入y=﹣x2+2x+3,得x3=1+eq \r(7),x4=1﹣eq \r(7).
∴E1(2,3),E2(1+eq \r(7),﹣3),E3(1﹣eq \r(7),﹣3),
则点F1(1,0),F2(2+eq \r(7),0),F3(2﹣eq \r(7),0),
当AC为平行四边形的对角线时,则点E的纵坐标为3,
∵E是抛物线上的一点,
∴将y=3代入y=﹣x2+2x+3,得x1=0(舍去),x2=2;
即点E4(2,3).则F4(﹣3,0).
由上可得,点E的坐标为:E1(2,3),E2(1+eq \r(7),﹣3),E3(1﹣eq \r(7),﹣3),E4(2,3),
与之对应的点F的坐标是:F1(1,0),F2(2+eq \r(7),0),F3(2﹣eq \r(7),0),F4(﹣3,0).
解:(1)∵抛物线y=eq \f(1,4)(x+3)(x﹣a)与x轴交于A,B(4,0)两点,
∴eq \f(1,4)(4+3)(4﹣a)=0,解得a=4,
∴y=eq \f(1,4)(x+3)(x﹣4)=eq \f(1,4)x2﹣eq \f(1,4)x﹣3,
即抛物线的表达式为y=eq \f(1,4)x2﹣eq \f(1,4)x﹣3;
(2)在y=eq \f(1,4)(x+3)(x﹣4)中,令y=0,得x=﹣3或4,
∴A(﹣3,0),OA=3,
∵OC=OB=4,
∴C(0,4),
∵AE=1,
∴DE=AEtan∠CAO=eq \f(4,3),OE=OA﹣AE=3﹣1=2,
∴E(﹣2,0),
∵DE⊥x轴,
∴xP=xD=xE=﹣2,
∴yP=eq \f(1,4)(﹣2+3)(﹣2﹣4)=﹣eq \f(3,2),
∴PE=eq \f(3,2),
∴DP=DE+PE=eq \f(4,3)+eq \f(3,2)=;
(3)①如下图,连接DG交AB于点M,
∵△BCD与△BFG关于x轴对称,
∴DG⊥AB,DM=GM,
设OM=a(a>0),则AM=OA﹣OM=3﹣a,
MG=MD=AMtan∠CAO=eq \f(4,3)(3﹣a),
∴G(﹣a,eq \f(4,3)(a﹣3)),
∵点G(﹣a,eq \f(4,3)(a﹣3))在抛物线y=eq \f(1,4)(x+3)(x﹣4)上,
∴eq \f(1,4)(﹣a+3)(﹣a﹣4)=eq \f(4,3)(a﹣3),解得a=eq \f(4,3)或3(舍去),
∴G(﹣eq \f(4,3),﹣eq \f(20,9));
②如下图,在AB的下方作∠EAQ=∠DCB,且AQ=BC,连接EQ,CQ,
∵AE=CD,
∴△AEQ≌△CDB(SAS),
∴EQ=BD,
∴当C、E、Q三点共线时,BD+CE=EQ+CE最小,最小为CQ,
过点C作CH⊥AQ,垂足为H,
∵OC⊥OB,OC=OB=4,
∴∠CBA=45°,BC=4eq \r(2),
∵∠CAH=180°﹣∠CAB﹣∠EAQ=180°﹣∠CAB﹣∠DCB=∠CBA=45°,
AC=5,AH=CH=eq \f(\r(2),2)AC=eq \f(5\r(2),2),
HQ=AH+AQ=AH+BC=eq \f(13,2)eq \r(2),
∴CQ=,
即BD+CE的最小值为;
方法二:过点C作CF∥x轴,使得CF=AC,作BG⊥FC延长线于点G,
∴∠FCA=∠CAE,
又∵CD=AE,CF=AC,
∴△FCD≌△CAE(SAS),
∴FD=CE,
∴F、D、B三点共线时CE+BD=FD+BD取到最小值,
∵AC=5,C(0,4),B(4,0),
∴BF的长=.
解:(1)∵平行四边形ABOC绕点O顺时针旋转90°,得到平行四边形A′B′OC′,
且点A的坐标是(0,4),∴点A′的坐标为:(4,0),
∵点A、C的坐标分别是(0,4)、(﹣1,0),抛物线经过点C、A、A′,
设抛物线的解析式为:y=ax2+bx+c,
∴,解得:,
∴此抛物线的解析式为:y=﹣x2+3x+4;
(2)连接AA′,设直线AA′的解析式为:y=kx+b,
∴,解得:,
∴直线AA′的解析式为:y=﹣x+4,
设点M的坐标为:(x,﹣x2+3x+4),
则S△AMA′=eq \f(1,2)×4×[﹣x2+3x+4﹣(﹣x+4)]=﹣2x2+8x=﹣2(x﹣2)2+8,
∴当x=2时,△AMA′的面积最大,最大值S△AMA′=8,
∴M的坐标为:(2,6);
(3)设点P的坐标为(x,﹣x2+3x+4),当P,N,B,Q构成平行四边形时,
∵平行四边形ABOC中,点A、C的坐标分别是(0,4)、(﹣1,0),
∴点B的坐标为(1,4),
∵点Q坐标为(1,0),P为抛物线上一动点,N为x轴上的一动点,
①当BQ为边时,PN∥BQ,PN=BQ,∵BQ=4,∴﹣x2+3x+4=±4,
当﹣x2+3x+4=4时,解得:x1=0,x2=3,∴P1(0,4),P2(3,4);
当﹣x2+3x+4=﹣4时,解得:x3=eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(41),x2=eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(41),
∴P3(eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(41),﹣4),P4(eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(41),﹣4);
②当PQ为对角线时,BP∥QN,BP=QN,此时P与P1,P2重合;
综上可得:点P的坐标为:P1(0,4),P2(3,4),P3(eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(41),﹣4),P4(eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(41),﹣4);
如图2,当这个平行四边形为矩形时,点N的坐标为:(0,0)或(3,0).
解:(1)∵OB=OC=3,∴B(3,0),C(0,3)
∴,解得
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,M(1,4)
设直线MB的解析式为y=kx+n,
则有解得
∴直线MB的解析式为y=﹣2x+6
∵PQ⊥x轴,OQ=m,∴点P的坐标为(m,﹣2m+6)
S四边形ACPQ=S△AOC+S梯形PQOC=eq \f(1,2)AO•CO+eq \f(1,2)(PQ+CO)•OQ(1≤m<3)
=eq \f(1,2)×1×3+eq \f(1,2)(﹣2m+6+3)•m=﹣m2+eq \f(9,2)m+eq \f(3,2);
(3)线段BM上存在点N(,),(2,2),(1+,4﹣)
使△NMC为等腰三角形CM=,CN=,MN=
①当CM=NC时,,解得x1=,x2=1(舍去)此时N(,)
②当CM=MN时,,解得x1=1+,x2=1﹣(舍去),
此时N(1+,4﹣)
③当CN=MN时, =解得x=2,此时N(2,2).
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