
?2021年中考數(shù)學(xué)真題匯編——二次函數(shù) 解答題
一.解答題(共33小題)
1.(2021?云南)已知拋物線y=﹣2x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(0,﹣2),當(dāng)x<﹣4時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x>﹣4時(shí),y隨x的增大而減?。O(shè)r是拋物線y=﹣2x2+bx+c與x軸的交點(diǎn)(交點(diǎn)也稱公共點(diǎn))的橫坐標(biāo),m=.
(1)求b、c的值;
(2)求證:r4﹣2r2+1=60r2;
(3)以下結(jié)論:m<1,m=1,m>1,你認(rèn)為哪個(gè)正確?請(qǐng)證明你認(rèn)為正確的那個(gè)結(jié)論.
2.(2021?溫州)已知拋物線y=ax2﹣2ax﹣8(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)(﹣2,0).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式和頂點(diǎn)坐標(biāo).
(2)直線l交拋物線于點(diǎn)A(﹣4,m),B(n,7),n為正數(shù).若點(diǎn)P在拋物線上且在直線l下方(不與點(diǎn)A,B重合),分別求出點(diǎn)P橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的取值范圍.
3.(2021?樂山)已知關(guān)于x的一元二次方程x2+x﹣m=0.
(1)若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,求m的取值范圍;
(2)二次函數(shù)y=x2+x﹣m的部分圖象如圖所示,求一元二次方程x2+x﹣m=0的解.
4.(2021?紹興)小聰設(shè)計(jì)獎(jiǎng)杯,從拋物線形狀上獲得靈感,在平面直角坐標(biāo)系中畫出截面示意圖,如圖1,杯體ACB是拋物線的一部分,拋物線的頂點(diǎn)C在y軸上,杯口直徑AB=4,且點(diǎn)A,B關(guān)于y軸對(duì)稱,杯腳高CO=4,杯高DO=8,杯底MN在x軸上.
(1)求杯體ACB所在拋物線的函數(shù)表達(dá)式(不必寫出x的取值范圍);
(2)為使獎(jiǎng)杯更加美觀,小敏提出了改進(jìn)方案,如圖2,杯體A′CB′所在拋物線形狀不變,杯口直徑A′B′∥AB,杯腳高CO不變,杯深CD′與杯高OD′之比為0.6,求A′B′的長(zhǎng).
5.(2021?樂山)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象開口向上,且經(jīng)過點(diǎn)A(0,),B(2,﹣).
(1)求b的值(用含a的代數(shù)式表示);
(2)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c在1≤x≤3時(shí),y的最大值為1,求a的值;
(3)將線段AB向右平移2個(gè)單位得到線段A′B′.若線段A′B′與拋物線y=ax2+bx+c+4a﹣1僅有一個(gè)交點(diǎn),求a的取值范圍.
6.(2021?泰安)二次函數(shù)y=ax2+bx+4(a≠0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(﹣4,0),B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P為第二象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),連接BP、AC,交于點(diǎn)Q,過點(diǎn)P作PD⊥x軸于點(diǎn)D.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)連接BC,當(dāng)∠DPB=2∠BCO時(shí),求直線BP的表達(dá)式;
(3)請(qǐng)判斷:是否有最大值,如有請(qǐng)求出有最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo),如沒有請(qǐng)說明理由.
7.(2021?成都)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=a(x﹣h)2+k與x軸相交于O,A兩點(diǎn),頂點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,﹣1).點(diǎn)B為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接AP,AB,過點(diǎn)B的直線與拋物線交于另一點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)相等,∠ABC=∠OAP,且點(diǎn)C位于x軸上方,求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為t,∠ABC=90°,請(qǐng)用含t的代數(shù)式表示點(diǎn)C的橫坐標(biāo),并求出當(dāng)t<0時(shí),點(diǎn)C的橫坐標(biāo)的取值范圍.
8.(2021?金華)某游樂場(chǎng)的圓形噴水池中心O有一雕塑OA,從A點(diǎn)向四周噴水,噴出的水柱為拋物線,且形狀相同.如圖,以水平方向?yàn)閤軸,點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,點(diǎn)A在y軸上,x軸上的點(diǎn)C,D為水柱的落水點(diǎn),水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣(x﹣5)2+6.
(1)求雕塑高OA.
(2)求落水點(diǎn)C,D之間的距離.
(3)若需要在OD上的點(diǎn)E處豎立雕塑EF,OE=10m,EF=1.8m,EF⊥OD.問:頂部F是否會(huì)碰到水柱?請(qǐng)通過計(jì)算說明.
9.(2021?嘉興)已知二次函數(shù)y=﹣x2+6x﹣5.
(1)求二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)1≤x≤4時(shí),函數(shù)的最大值和最小值分別為多少?
(3)當(dāng)t≤x≤t+3時(shí),函數(shù)的最大值為m,最小值為n,若m﹣n=3,求t的值.
10.(2021?涼山州)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),AC=,OB=OC=3OA.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在第二象限內(nèi)的拋物線上確定一點(diǎn)P,使四邊形PBAC的面積最大,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在(2)的結(jié)論下,點(diǎn)M為x軸上一動(dòng)點(diǎn),拋物線上是否存在一點(diǎn)Q,使點(diǎn)P、B、M、Q為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,若存在,請(qǐng)直接寫出Q點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
11.(2021?遂寧)某服裝店以每件30元的價(jià)格購(gòu)進(jìn)一批T恤,如果以每件40元出售,那么一個(gè)月內(nèi)能售出300件,根據(jù)以往銷售經(jīng)驗(yàn),銷售單價(jià)每提高1元,銷售量就會(huì)減少10件,設(shè)T恤的銷售單價(jià)提高x元.
(1)服裝店希望一個(gè)月內(nèi)銷售該種T恤能獲得利潤(rùn)3360元,并且盡可能減少庫(kù)存,問T恤的銷售單價(jià)應(yīng)提高多少元?
(2)當(dāng)銷售單價(jià)定為多少元時(shí),該服裝店一個(gè)月內(nèi)銷售這種T恤獲得的利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)是多少元?
12.(2021?安徽)已知拋物線y=ax2﹣2x+1(a≠0)的對(duì)稱軸為直線x=1.
(1)求a的值;
(2)若點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2)都在此拋物線上,且﹣1<x1<0,1<x2<2.比較y1與y2的大小,并說明理由;
(3)設(shè)直線y=m(m>0)與拋物線y=ax2﹣2x+1交于點(diǎn)A、B,與拋物線y=3(x﹣1)2交于點(diǎn)C,D,求線段AB與線段CD的長(zhǎng)度之比.
13.(2021?連云港)如圖,拋物線y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)與x軸交于點(diǎn)A、B,與y軸交于點(diǎn)C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直線BC對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)P為拋物線上一點(diǎn),若S△PBC=S△ABC,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)Q為拋物線上一點(diǎn),若∠ACQ=45°,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
14.(2021?麗水)如圖,已知拋物線L:y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(0,﹣5),B(5,0).
(1)求b,c的值;
(2)連結(jié)AB,交拋物線L的對(duì)稱軸于點(diǎn)M.
①求點(diǎn)M的坐標(biāo);
②將拋物線L向左平移m(m>0)個(gè)單位得到拋物線L1.過點(diǎn)M作MN∥y軸,交拋物線L1于點(diǎn)N.P是拋物線L1上一點(diǎn),橫坐標(biāo)為﹣1,過點(diǎn)P作PE∥x軸,交拋物線L于點(diǎn)E,點(diǎn)E在拋物線L對(duì)稱軸的右側(cè).若PE+MN=10,求m的值.
15.(2021?遂寧)如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(﹣3,0)兩點(diǎn),與y軸交于C(0,﹣3),對(duì)稱軸為直線x=﹣1,直線y=﹣2x+m經(jīng)過點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線交于點(diǎn)E,與對(duì)稱軸交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式和m的值;
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使得以D、E、P為頂點(diǎn)的三角形與△AOD相似,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說明理由;
(3)直線y=1上有M、N兩點(diǎn)(M在N的左側(cè)),且MN=2,若將線段MN在直線y=1上平移,當(dāng)它移動(dòng)到某一位置時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)會(huì)達(dá)到最小,請(qǐng)求出周長(zhǎng)的最小值(結(jié)果保留根號(hào)).
16.(2021?重慶)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(0,﹣1),B(4,1).直線AB交x軸于點(diǎn)C,P是直線AB下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).過點(diǎn)P作PD⊥AB,垂足為D,PE∥x軸,交AB于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)當(dāng)△PDE的周長(zhǎng)取得最大值時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)和△PDE周長(zhǎng)的最大值;
(3)把拋物線y=x2+bx+c平移,使得新拋物線的頂點(diǎn)為(2)中求得的點(diǎn)P.M是新拋物線上一點(diǎn),N是新拋物線對(duì)稱軸上一點(diǎn),直接寫出所有使得以點(diǎn)A,B,M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形的點(diǎn)M的坐標(biāo),并把求其中一個(gè)點(diǎn)M的坐標(biāo)的過程寫出來.
17.(2021?湖州)今年以來,我市接待的游客人數(shù)逐月增加,據(jù)統(tǒng)計(jì),游玩某景區(qū)的游客人數(shù)三月份為4萬人,五月份為5.76萬人.
(1)求四月和五月這兩個(gè)月中該景區(qū)游客人數(shù)平均每月增長(zhǎng)百分之幾;
(2)若該景區(qū)僅有A,B兩個(gè)景點(diǎn),售票處出示的三種購(gòu)票方式如下表所示:
購(gòu)票方式
甲
乙
丙
可游玩景點(diǎn)
A
B
A和B
門票價(jià)格
100元/人
80元/人
160元/人
據(jù)預(yù)測(cè),六月份選擇甲、乙、丙三種購(gòu)票方式的人數(shù)分別有2萬、3萬和2萬,并且當(dāng)甲、乙兩種門票價(jià)格不變時(shí),丙種門票價(jià)格每下降1元,將有600人原計(jì)劃購(gòu)買甲種門票的游客和400人原計(jì)劃購(gòu)買乙種門票的游客改為購(gòu)買丙種門票.
①若丙種門票價(jià)格下降10元,求景區(qū)六月份的門票總收入;
②問:將丙種門票價(jià)格下降多少元時(shí),景區(qū)六月份的門票總收入有最大值?最大值是多少萬元?
18.(2021?瀘州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn).
(1)求證:∠ACB=90°;
(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作x軸的垂線交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F.
①求DE+BF的最大值;
②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
19.(2021?重慶)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣4(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0),B(4,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)直線l為該拋物線的對(duì)稱軸,點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于直線l對(duì)稱,點(diǎn)P為直線AD下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接PA,PD,求△PAD面積的最大值.
(3)在(2)的條件下,將拋物線y=ax2+bx﹣4(a≠0)沿射線AD平移4個(gè)單位,得到新的拋物線y1,點(diǎn)E為點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn),點(diǎn)F為y1的對(duì)稱軸上任意一點(diǎn),在y1上確定一點(diǎn)G,使得以點(diǎn)D,E,F(xiàn),G為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,寫出所有符合條件的點(diǎn)G的坐標(biāo),并任選其中一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),寫出求解過程.
20.(2021?湖州)如圖,已知經(jīng)過原點(diǎn)的拋物線y=2x2+mx與x軸交于另一點(diǎn)A(2,0).
(1)求m的值和拋物線頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)求直線AM的解析式.
21.(2021?自貢)如圖,拋物線y=(x+1)(x﹣a)(其中a>1)與x軸交于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C.
(1)直接寫出∠OCA的度數(shù)和線段AB的長(zhǎng)(用a表示);
(2)若點(diǎn)D為△ABC的外心,且△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比為:4,求此拋物線的解析式;
(3)在(2)的前提下,試探究拋物線y=(x+1)(x﹣a)上是否存在一點(diǎn)P,使得∠CAP=∠DBA?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
22.(2021?西寧)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=﹣x+3的圖象與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣2,0),拋物線經(jīng)過A,B,C三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)直線AD與y軸負(fù)半軸交于點(diǎn)D,且∠BAO=∠DAO,求證:OB=OD;
(3)在(2)的條件下,若直線AD與拋物線的對(duì)稱軸l交于點(diǎn)E,連接BE,在第一象限內(nèi)的拋物線上是否存在一點(diǎn)P,使四邊形BEAP的面積最大?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo)及四邊形BEAP面積的最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
23.(2021?日照)已知:拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P為直線BC上方拋物線上任意一點(diǎn),連PC、PB、PO,PO交直線BC于點(diǎn)E,設(shè)=k,求當(dāng)k取最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo),并求此時(shí)k的值.
(3)如圖2,點(diǎn)Q為拋物線對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn),點(diǎn)C關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)D.
①求△BDQ的周長(zhǎng)及tan∠BDQ的值;
②點(diǎn)M是y軸負(fù)半軸上的點(diǎn),且滿足tan∠BMQ=(t為大于0的常數(shù)),求點(diǎn)M的坐標(biāo).
24.(2021?盤錦)如圖,拋物線y=﹣x2+2x+6與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,直線y=x﹣2與y軸交于點(diǎn)D,與x軸交于點(diǎn)E,與直線BC交于點(diǎn)F.
(1)點(diǎn)F的坐標(biāo)為 ??;
(2)如圖1,點(diǎn)P為第一象限拋物線上的一點(diǎn),PF的延長(zhǎng)線交OB于點(diǎn)Q,PM⊥BC于點(diǎn)M,QN⊥BC于點(diǎn)N,若=,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖2,點(diǎn)S為第一象限拋物線上的一點(diǎn),且點(diǎn)S在射線DE上方,動(dòng)點(diǎn)G從點(diǎn)E出發(fā),沿射線DE方向以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)SE=SG,且tan∠SEG=時(shí),求點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.
25.(2021?鞍山)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),D是拋物線的頂點(diǎn),P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m(0≤m≤3),AE∥PD交直線l:y=x+2于點(diǎn)E,AP交DE于點(diǎn)F,交y軸于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)△PDF的面積為S1,△AEF的面積為S2,當(dāng)S1=S2時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)連接BQ,點(diǎn)M在拋物線的對(duì)稱軸上(位于第一象限內(nèi)),且∠BMQ=45°,在點(diǎn)P從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)M也隨之運(yùn)動(dòng),直接寫出點(diǎn)M的縱坐標(biāo)t的取值范圍.
26.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,正比例函數(shù)y=kx(k≠0)和二次函數(shù)y=﹣x2+bx+3的圖象都經(jīng)過點(diǎn)A(4,3)和點(diǎn)B,過點(diǎn)A作OA的垂線交x軸于點(diǎn)C.D是線段AB上一點(diǎn)(點(diǎn)D與點(diǎn)A、O、B不重合),E是射線AC上一點(diǎn),且AE=OD,連接DE,過點(diǎn)D作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)F,以DE、DF為鄰邊作?DEGF.
(1)填空:k= ,b= ?。?br />
(2)設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)是t(t>0),連接EF.若∠FGE=∠DFE,求t的值;
(3)過點(diǎn)F作AB的垂線交線段DE于點(diǎn)P若S△DFP=S?DEGF,求OD的長(zhǎng).
27.(2021?婁底)如圖,在直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸相交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求b、c的值;
(2)點(diǎn)P(m,n)為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過P作x軸的垂線交直線l:y=x于點(diǎn)Q.
①當(dāng)0<m<3時(shí),求當(dāng)P點(diǎn)到直線l:y=x的距離最大時(shí)m的值;
②是否存在m,使得以點(diǎn)O、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,若不存在,請(qǐng)說明理由;若存在,請(qǐng)求出m的值.
28.(2021?山西)綜合與探究
如圖,拋物線y=x2+2x﹣6與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,連接AC,BC.
(1)求A、B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)并直接寫出直線AC,BC的函數(shù)表達(dá)式.
(2)點(diǎn)P是直線AC下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作BC的平行線l,交線段AC于點(diǎn)D.
①試探究:在直線l上是否存在點(diǎn)E,使得以點(diǎn)D,C,B,E為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由;
②設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與直線l交于點(diǎn)M,與直線AC交于點(diǎn)N.當(dāng)S△DMN=S△AOC時(shí),請(qǐng)直接寫出DM的長(zhǎng).
29.(2021?營(yíng)口)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=3x2+bx+c過點(diǎn)A(0,﹣2),B(2,0),點(diǎn)C為第二象限拋物線上一點(diǎn),連接AB,AC,BC,其中AC與x軸交于點(diǎn)E,且tan∠OBC=2.
(1)求點(diǎn)C坐標(biāo);
(2)點(diǎn)P(m,0)為線段BE上一動(dòng)點(diǎn)(P不與B,E重合),過點(diǎn)P作平行于y軸的直線l與△ABC的邊分別交于M,N兩點(diǎn),將△BMN沿直線MN翻折得到△B′MN,設(shè)四邊形B′NBM的面積為S,在點(diǎn)P移動(dòng)過程中,求S與m的函數(shù)關(guān)系式;
(3)在(2)的條件下,若S=3S△ACB′,請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的m值.
30.(2021?濱州)如下列圖形所示,在平面直角坐標(biāo)系中,一個(gè)三角板的直角頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,在其繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的過程中,兩直角邊所在直線分別與拋物線y=x2相交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).
(1)如圖1,若點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)分別為﹣3、,求線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)如圖2,若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4,求線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖3,若線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),求y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(4)若線段AB中點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為6,求線段AB的長(zhǎng).
31.(2021?阜新)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),過點(diǎn)B的直線y=x﹣2交拋物線于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)P是直線BC下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(P不與點(diǎn)B,C重合),求△PBC面積的最大值;
(3)若點(diǎn)M在拋物線上,將線段OM繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°,得到線段ON,是否存在點(diǎn)M,使點(diǎn)N恰好落在直線BC上?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
32.(2021?綏化)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+5(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(1,0)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),連接BD.直線y=經(jīng)過點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)N是拋物線上的一點(diǎn),當(dāng)△BDN是以DN為腰的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)F為線段AE上的一點(diǎn),點(diǎn)G為線段OA上的一點(diǎn),連接FG,并延長(zhǎng)FG與線段BD交于點(diǎn)H(點(diǎn)H在第一象限),當(dāng)∠EFG=3∠BAE且HG=2FG時(shí),求出點(diǎn)F的坐標(biāo).
33.(2021?深圳)某科技公司銷售高新科技產(chǎn)品,該產(chǎn)品成本為8萬元,銷售單價(jià)x(萬元)與銷售量y(件)的關(guān)系如表所示:
x(萬元)
10
12
14
16
y(件)
40
30
20
10
(1)求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)銷售單價(jià)為多少時(shí),有最大利潤(rùn),最大利潤(rùn)為多少?
2021年中考數(shù)學(xué)真題匯編——二次函數(shù) 解答題
參考答案與試題解析
一.解答題(共33小題)
1.(2021?云南)已知拋物線y=﹣2x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(0,﹣2),當(dāng)x<﹣4時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x>﹣4時(shí),y隨x的增大而減?。O(shè)r是拋物線y=﹣2x2+bx+c與x軸的交點(diǎn)(交點(diǎn)也稱公共點(diǎn))的橫坐標(biāo),m=.
(1)求b、c的值;
(2)求證:r4﹣2r2+1=60r2;
(3)以下結(jié)論:m<1,m=1,m>1,你認(rèn)為哪個(gè)正確?請(qǐng)證明你認(rèn)為正確的那個(gè)結(jié)論.
【分析】(1)當(dāng)x<﹣4時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x>﹣4時(shí),y隨x的增大而減小,可得對(duì)稱軸為直線x=﹣4,且拋物線y=﹣2x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(0,﹣2),列出方程組即可得答案;
(2)由r是拋物線y=﹣2x2﹣16x﹣2與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),可得r2+8r+1=0,r2+1=﹣8r,兩邊平方得(r2+1)2=(﹣8r)2,r4+2r2+1=64r2,即可得結(jié)果r4﹣2r2+1=60r2;
(3)m>1正確,可用比差法證明,由(2)可得r4﹣62r2+1=0,即r7﹣62r5+r3=0,而m﹣1=﹣1=,再由r2+8r+1=0,判斷r<0,r9+60r5﹣1<0,故>0,從而m>1.
【解答】(1)解:∵y=﹣2x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)(0,﹣2),當(dāng)x<﹣4時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x>﹣4時(shí),y隨x的增大而減小,即對(duì)稱軸為直線x=﹣4,
∴,解得;
(2)證明:由題意,拋物線的解析式為y=﹣2x2﹣16x﹣2,
∵r是拋物線y=﹣2x2﹣16x﹣2與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo),
∴2r2+16r+2=0,
∴r2+8r+1=0,
∴r2+1=﹣8r
∴(r2+1)2=(﹣8r)2,
∴r4+2r2+1=64r2,
∴r4﹣2r2+1=60r2;
(3)m>1正確,理由如下:
由(2)知:r4﹣2r2+1=60r2;
∴r4﹣62r2+1=0,
∴r7﹣62r5+r3=0,
而m﹣1=﹣1
=
=
=,
由(2)知:r2+8r+1=0,
∴8r=﹣r2﹣1,
∵﹣r2﹣1<0,
∴8r<0,即r<0,
∴r9+60r5﹣1<0,
∴>0,
即m﹣1>0,
∴m>1.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)綜合知識(shí),涉及二次函數(shù)圖象上的點(diǎn)坐標(biāo)、對(duì)稱軸、增減性、與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是用比差法時(shí),判斷r和r9+60r5﹣1的符號(hào).
2.(2021?溫州)已知拋物線y=ax2﹣2ax﹣8(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)(﹣2,0).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式和頂點(diǎn)坐標(biāo).
(2)直線l交拋物線于點(diǎn)A(﹣4,m),B(n,7),n為正數(shù).若點(diǎn)P在拋物線上且在直線l下方(不與點(diǎn)A,B重合),分別求出點(diǎn)P橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的取值范圍.
【分析】(1)將點(diǎn)(﹣2,0)代入求解.
(2)分別求出點(diǎn)A,B坐標(biāo),根據(jù)圖象開口方向及頂點(diǎn)坐標(biāo)求解.
【解答】解:(1)把(﹣2,0)代入y=ax2﹣2ax﹣8得0=4a+4a﹣8,
解得a=1,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2﹣2x﹣8,
∵y=x2﹣2x﹣8=(x﹣1)2﹣9,
∴拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣9).
(2)把x=﹣4代入y=x2﹣2x﹣8得y=(﹣4)2﹣2×(﹣4)﹣8=16,
∴m=16,
把y=7代入函數(shù)解析式得7=x2﹣2x﹣8,
解得n=5或n=﹣3,
∵n為正數(shù),
∴n=5,
∴點(diǎn)A坐標(biāo)為(﹣4,16),點(diǎn)B坐標(biāo)為(5,7).
∵拋物線開口向上,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣9),
∴拋物線頂點(diǎn)在AB下方,
∴﹣4<xP<5,﹣9≤yP<16.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查求二次函數(shù)解析式及二次函數(shù)的性質(zhì),解題關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式.
3.(2021?樂山)已知關(guān)于x的一元二次方程x2+x﹣m=0.
(1)若方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,求m的取值范圍;
(2)二次函數(shù)y=x2+x﹣m的部分圖象如圖所示,求一元二次方程x2+x﹣m=0的解.
【分析】(1)由Δ>0即可列不等式得到答案;
(2)根據(jù)拋物線的對(duì)稱性可得拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn),即可得到答案.
【解答】解:(1)∵一元二次方程x2+x﹣m=0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,
∴Δ>0,即1+4m>0,
∴m>﹣;
(2)二次函數(shù)y=x2+x﹣m圖象的對(duì)稱軸為直線x=﹣,
∴拋物線與x軸兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于直線x=﹣對(duì)稱,
由圖可知拋物線與x軸一個(gè)交點(diǎn)為(1,0),
∴另一個(gè)交點(diǎn)為(﹣2,0),
∴一元二次方程x2+x﹣m=0的解為x1=1,x2=﹣2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查一元二次方程及二次函數(shù)與二次方程的關(guān)系,解題的關(guān)鍵是掌握拋物線的對(duì)稱性.
4.(2021?紹興)小聰設(shè)計(jì)獎(jiǎng)杯,從拋物線形狀上獲得靈感,在平面直角坐標(biāo)系中畫出截面示意圖,如圖1,杯體ACB是拋物線的一部分,拋物線的頂點(diǎn)C在y軸上,杯口直徑AB=4,且點(diǎn)A,B關(guān)于y軸對(duì)稱,杯腳高CO=4,杯高DO=8,杯底MN在x軸上.
(1)求杯體ACB所在拋物線的函數(shù)表達(dá)式(不必寫出x的取值范圍);
(2)為使獎(jiǎng)杯更加美觀,小敏提出了改進(jìn)方案,如圖2,杯體A′CB′所在拋物線形狀不變,杯口直徑A′B′∥AB,杯腳高CO不變,杯深CD′與杯高OD′之比為0.6,求A′B′的長(zhǎng).
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法,由題意設(shè)頂點(diǎn)式y(tǒng)=ax2+4,進(jìn)而求得答案;
(2)由題意知:=0.6,進(jìn)而求得OD′=10,再由題意得拋物線y=x2+4過B′(x1,10),A′(x2,10),從而列方程求出x1 和x2,進(jìn)而求得A′B′的長(zhǎng).
【解答】解:(1)∵CO=4,
∴頂點(diǎn)C(0,4),
∴設(shè)拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=ax2+4,
∵AB=4,
∴AD=DB=2,
∵DO=8,
∴A(﹣2,8),B(2,8),
將B(2,8)代入y=ax2+4,
得:8=a×22+4,
解得:a=1,
∴該拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2+4;
(2)由題意得:=0.6,CO=4,
∴=0.6,
∴CD′=6,
∴OD′=OC+CD′=4+6=10,
又∵杯體A′CB′所在拋物線形狀不變,杯口直徑A′B′∥AB,
∴設(shè)B′(x1,10),A′(x2,10),
∴當(dāng)y=10時(shí),10=x2+4,
解得:x1=,x2=﹣,
∴A′B′=2,
∴杯口直徑A′B′的長(zhǎng)為2.
【點(diǎn)評(píng)】本題是關(guān)于二次函數(shù)應(yīng)用題,主要考查了二次函數(shù)圖象和性質(zhì),待定系數(shù)法,熟練掌握用待定系數(shù)法求解函數(shù)表達(dá)式是解題的關(guān)鍵.
5.(2021?樂山)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象開口向上,且經(jīng)過點(diǎn)A(0,),B(2,﹣).
(1)求b的值(用含a的代數(shù)式表示);
(2)若二次函數(shù)y=ax2+bx+c在1≤x≤3時(shí),y的最大值為1,求a的值;
(3)將線段AB向右平移2個(gè)單位得到線段A′B′.若線段A′B′與拋物線y=ax2+bx+c+4a﹣1僅有一個(gè)交點(diǎn),求a的取值范圍.
【分析】(1)把A,B代入拋物線的解析式,構(gòu)建方程組,可得結(jié)論.
(2)由題意,x=1或x=3時(shí),y取得最大值1,由此構(gòu)建方程求解即可.
(3)把問題轉(zhuǎn)化為不等式組,可得結(jié)論.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象開口向上,經(jīng)過點(diǎn)A(0,),B(2,﹣),
∴,
∴b=﹣2a﹣1(a>0).
(2)∵二次函數(shù)y=ax2﹣(2a+1)x+,a>0,在1≤x≤3時(shí),y的最大值為1,
∴x=1時(shí),y=1或x=3時(shí),y=1,
∴1=a﹣(2a+1)+或1=9a﹣3(2a+1)+,
解得a=﹣(舍棄)或a=.
∴a=.
(3)∵線段AB向右平移2個(gè)單位得到線段A′B′,
∴A′(2,),B′(4,﹣),
∴直線A′B′的解析式為y=﹣x+,
∵拋物線y=ax2﹣(2a+1)x++4a在2≤x≤4的范圍內(nèi)僅有一個(gè)交點(diǎn),
∴即方程ax2﹣(2a+1)x++4a=﹣x+在2≤x≤4的范圍內(nèi)僅有一個(gè)根,
整理得ax2﹣2ax+4a﹣3=0在2≤x≤4的范圍內(nèi)只有一個(gè)解,
即拋物線y=ax2﹣2ax+4a﹣3在2≤x≤4的范圍內(nèi)與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),
觀察圖像可知,x=2時(shí),y≤0,x=4時(shí),y≥0,
∴,
解得,≤a≤,
∴≤a≤.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法,二次函數(shù)的最值問題等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用轉(zhuǎn)化的思想思考問題,把問題轉(zhuǎn)化為方程或不等式組解決,屬于中考?jí)狠S題.
6.(2021?泰安)二次函數(shù)y=ax2+bx+4(a≠0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(﹣4,0),B(1,0),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)P為第二象限內(nèi)拋物線上一點(diǎn),連接BP、AC,交于點(diǎn)Q,過點(diǎn)P作PD⊥x軸于點(diǎn)D.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)連接BC,當(dāng)∠DPB=2∠BCO時(shí),求直線BP的表達(dá)式;
(3)請(qǐng)判斷:是否有最大值,如有請(qǐng)求出有最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo),如沒有請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求出答案;
(2)設(shè)BP與y軸交于點(diǎn)E,設(shè)OE=a,則CE=4﹣a,BE=4﹣a,運(yùn)用勾股定理可求得a=,得出E(0,),再利用待定系數(shù)法即可求出答案;
(3)設(shè)PD與AC交于點(diǎn)N,過點(diǎn)B作y軸的平行線與AC相交于點(diǎn)M,利用待定系數(shù)法求出直線AC表達(dá)式,再利用BM∥PN,可得△PNQ∽△BMQ,進(jìn)而得出==,設(shè)P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),則N(a0,a0+4),從而得到=,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求得答案.
【解答】解:(1)∵二次函數(shù)y=ax2+bx+4(a≠0)的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴該二次函數(shù)的表達(dá)式為y=﹣x2﹣3x+4;
(2)如圖,設(shè)BP與y軸交于點(diǎn)E,
∵PD∥y軸,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
令x=0,得y=4,
∴C(0,4),OC=4,
設(shè)OE=a,則CE=4﹣a,
∴BE=4﹣a,
在Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,
∴(4﹣a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
設(shè)BE所在直線表達(dá)式為y=kx+e(k≠0),
∴,
解得:,
∴直線BP的表達(dá)式為y=﹣x+;
(3)有最大值.
如圖,設(shè)PD與AC交于點(diǎn)N,
過點(diǎn)B作y軸的平行線與AC相交于點(diǎn)M,
設(shè)直線AC表達(dá)式為y=mx+n,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴,
解得:,
∴直線AC表達(dá)式為y=x+4,
∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,5),
∴BM=5,
∵BM∥PN,
∴△PNQ∽△BMQ,
∴==,
設(shè)P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),則N(a0,a0+4),
∴===,
∴當(dāng)a0=﹣2時(shí),有最大值,
此時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣2,6).
【點(diǎn)評(píng)】本題是與二次函數(shù)有關(guān)的綜合題,主要考查了待定系數(shù)法,一次函數(shù)圖象和性質(zhì),二次函數(shù)圖象和性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定和性質(zhì)等,屬于中考數(shù)學(xué)壓軸題,綜合性強(qiáng),難度較大,熟練掌握二次函數(shù)圖象和性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)等相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.
7.(2021?成都)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=a(x﹣h)2+k與x軸相交于O,A兩點(diǎn),頂點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,﹣1).點(diǎn)B為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接AP,AB,過點(diǎn)B的直線與拋物線交于另一點(diǎn)C.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)相等,∠ABC=∠OAP,且點(diǎn)C位于x軸上方,求點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為t,∠ABC=90°,請(qǐng)用含t的代數(shù)式表示點(diǎn)C的橫坐標(biāo),并求出當(dāng)t<0時(shí),點(diǎn)C的橫坐標(biāo)的取值范圍.
【分析】(1)由拋物線y=a(x﹣h)2+k,頂點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,﹣1),可得h=2,k=﹣1,又y=a(x﹣2)2﹣1的圖象過(0,0),即可解得a=,從而得到拋物線表達(dá)為y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣x;
(2)在y=x2﹣x中,令y=x得x=x2﹣x,可得B(0,0)或B(8,8),分兩種情況分別求C,①當(dāng)B(0,0)時(shí),過B作BC∥AP交拋物線于C,此時(shí)∠ABC=∠OAP,先求出直線AP解析式為y=x﹣2,再求得直線BC解析式為y=x,由得C(6,3);②當(dāng)B(8,8)時(shí),過P作PQ⊥x軸于Q,過B作BH⊥x軸于H,作H關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)M,作直線BM交拋物線于C,由tan∠OAP==,tan∠ABH==,可知∠OAP=∠ABH,而H關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)M,有∠ABH=∠ABM,故∠ABM=∠OAP,C是滿足條件的點(diǎn),設(shè)M(x,y),根據(jù)AM=AH=4,BM=BH=8,可得,解得M(,),從而求得直線BM解析式為y=x+2,再解得C(﹣1,);
(3)設(shè)BC交y軸于M,過B作BH⊥x軸于H,過M作MN⊥BH于N,證明△ABH∽△BMN,可得=,即=,BN==4,故M(0,t2﹣t+4),設(shè)直線BM解析式為y=ex+t2﹣t+4,將B(t,t2﹣t)代入得e=﹣,可得直線BM解析式為y=﹣x+t2﹣t+4,由得,解得點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為﹣t﹣+4;當(dāng)t<0時(shí),xC=﹣t﹣+4=(﹣)2+12,可知=時(shí),xC最小值是12,故當(dāng)t<0時(shí),點(diǎn)C的橫坐標(biāo)的取值范圍是xC≥12.
【解答】解:(1)∵拋物線y=a(x﹣h)2+k,頂點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,﹣1),
∴h=2,k=﹣1,即拋物線y=a(x﹣h)2+k為y=a(x﹣2)2﹣1,
∵拋物線y=a(x﹣h)2+k經(jīng)過O,即y=a(x﹣2)2﹣1的圖象過(0,0),
∴0=a(0﹣2)2﹣1,解得a=,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)為y=(x﹣2)2﹣1=x2﹣x;
(2)在y=x2﹣x中,令y=x得x=x2﹣x,
解得x=0或x=8,
∴B(0,0)或B(8,8),
①當(dāng)B(0,0)時(shí),過B作BC∥AP交拋物線于C,此時(shí)∠ABC=∠OAP,如圖:
在y=x2﹣x中,令y=0,得x2﹣x=0,
解得x=0或x=4,
∴A(4,0),
設(shè)直線AP解析式為y=kx+b,將A(4,0)、P(2,﹣1)代入得:
,解得,
∴直線AP解析式為y=x﹣2,
∵BC∥AP,
∴設(shè)直線BC解析式為y=x+b',將B(0,0)代入得b'=0,
∴直線BC解析式為y=x,
由得(此時(shí)為點(diǎn)O,舍去)或,
∴C(6,3);
②當(dāng)B(8,8)時(shí),過P作PQ⊥x軸于Q,過B作BH⊥x軸于H,作H關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)M,作直線BM交拋物線于C,連接AM,如圖:
∵P(2,﹣1),A(4,0),
∴PQ=1,AQ=2,
Rt△APQ中,tan∠OAP==,
∵B(8,8),A(4,0),
∴AH=4,BH=8,
Rt△ABH中,tan∠ABH==,
∴∠OAP=∠ABH,
∵H關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)M,
∴∠ABH=∠ABM,
∴∠ABM=∠OAP,即C是滿足條件的點(diǎn),
設(shè)M(x,y),
∵H關(guān)于AB的對(duì)稱點(diǎn)M,
∴AM=AH=4,BM=BH=8,
∴,
兩式相減變形可得x=8﹣2y,代入即可解得(此時(shí)為H,舍去)或,
∴M(,),
設(shè)直線BM解析式為y=cx+d,將M(,),B(8,8)代入得;
,解得,
∴直線BM解析式為y=x+2,
解得或(此時(shí)為B,舍去),
∴C(﹣1,),
綜上所述,C坐標(biāo)為(6,3)或(﹣1,);
(3)設(shè)BC交y軸于M,過B作BH⊥x軸于H,過M作MN⊥BH于N,如圖:
∵點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為t,
∴B(t,t2﹣t),又A(4,0),
∴AH=|t﹣4|,BH=|t2﹣t|,OH=|t|=MN,
∵∠ABC=90°,
∴∠MBN=90°﹣∠ABH=∠BAH,
且∠N=∠AHB=90°,
∴△ABH∽△BMN,
∴=,即=
∴BN==4,
∴NH=t2﹣t+4,
∴M(0,t2﹣t+4),
設(shè)直線BM解析式為y=ex+t2﹣t+4,
將B(t,t2﹣t)代入得t2﹣t=et+t2﹣t+4,
∴e=﹣,
∴直線BC解析式為y=﹣x+t2﹣t+4,
由得,
解得x1=t(B的橫坐標(biāo)),x2=﹣=﹣t﹣+4,
∴點(diǎn)C的橫坐標(biāo)為﹣t﹣+4;
當(dāng)t<0時(shí),
xC=﹣t﹣+4
=()2+()2+4
=(﹣)2+12,
∴=時(shí),xC最小值是12,此時(shí)t=﹣4,
∴當(dāng)t<0時(shí),點(diǎn)C的橫坐標(biāo)的取值范圍是xC≥12.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)綜合知識(shí),涉及解析式、銳角三角函數(shù)、對(duì)稱變換、兩條直線平行、兩條直線互相垂直、解含參數(shù)的方程等,綜合性很強(qiáng),難度較大,解題的關(guān)鍵是熟練掌握、應(yīng)用各種綜合知識(shí),用含字母的式子表示線段長(zhǎng)度及函數(shù)解析式.
8.(2021?金華)某游樂場(chǎng)的圓形噴水池中心O有一雕塑OA,從A點(diǎn)向四周噴水,噴出的水柱為拋物線,且形狀相同.如圖,以水平方向?yàn)閤軸,點(diǎn)O為原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,點(diǎn)A在y軸上,x軸上的點(diǎn)C,D為水柱的落水點(diǎn),水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣(x﹣5)2+6.
(1)求雕塑高OA.
(2)求落水點(diǎn)C,D之間的距離.
(3)若需要在OD上的點(diǎn)E處豎立雕塑EF,OE=10m,EF=1.8m,EF⊥OD.問:頂部F是否會(huì)碰到水柱?請(qǐng)通過計(jì)算說明.
【分析】(1)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)A的坐標(biāo),進(jìn)而可得出雕塑高OA的值;
(2)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)D的坐標(biāo),進(jìn)而可得出OD的長(zhǎng)度,由噴出的水柱為拋物線且形狀相同,可得出OC的長(zhǎng),結(jié)合CD=OC+OD即可求出落水點(diǎn)C,D之間的距離;
(3)代入x=10求出y值,進(jìn)而可得出點(diǎn)(10,)在拋物線y=﹣(x﹣5)2+6上,將與1.8比較后即可得出頂部F不會(huì)碰到水柱.
【解答】解:(1)當(dāng)x=0時(shí),y=﹣(0﹣5)2+6=,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,),
∴雕塑高m.
(2)當(dāng)y=0時(shí),﹣(x﹣5)2+6=0,
解得:x1=﹣1(舍去),x2=11,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(11,0),
∴OD=11m.
∵從A點(diǎn)向四周噴水,噴出的水柱為拋物線,且形狀相同,
∴OC=OD=11m,
∴CD=OC+OD=22m.
(3)當(dāng)x=10時(shí),y=﹣(10﹣5)2+6=,
∴點(diǎn)(10,)在拋物線y=﹣(x﹣5)2+6上.
又∵≈1.83>1.8,
∴頂部F不會(huì)碰到水柱.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是:(1)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,求出點(diǎn)A的坐標(biāo);(2)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,求出點(diǎn)D的坐標(biāo);(3)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,求出拋物線上橫坐標(biāo)為10的點(diǎn)的坐標(biāo).
9.(2021?嘉興)已知二次函數(shù)y=﹣x2+6x﹣5.
(1)求二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)當(dāng)1≤x≤4時(shí),函數(shù)的最大值和最小值分別為多少?
(3)當(dāng)t≤x≤t+3時(shí),函數(shù)的最大值為m,最小值為n,若m﹣n=3,求t的值.
【分析】(1)解析式化成頂點(diǎn)式即可求得;
(2)根據(jù)二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征即可求得最大值和最小值;
(3)分三種情況討論,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)得到最大值m和最小值n,進(jìn)而根據(jù)m﹣n=3得到關(guān)于t的方程,解方程即可.
【解答】解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,4);
(2)∵a=﹣1<0,
∴拋物線開口向下,
∵頂點(diǎn)坐標(biāo)為(3,4),
∴當(dāng)x=3時(shí),y最大值=4,
∵當(dāng)1≤x≤3時(shí),y隨著x的增大而增大,
∴當(dāng)x=1時(shí),y最小值=0,
∵當(dāng)3<x≤4時(shí),y隨著x的增大而減小,
∴當(dāng)x=4時(shí),y最小值=3.
∴當(dāng)1≤x≤4時(shí),函數(shù)的最大值為4,最小值為0;
(3)當(dāng)t≤x≤t+3時(shí),對(duì)t進(jìn)行分類討論,
①當(dāng)t+3<3時(shí),即t<0,y隨著x的增大而增大,
當(dāng)x=t+3時(shí),m=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,
當(dāng)x=t時(shí),n=﹣t2+6t﹣5,
∴m﹣n=﹣t2+4﹣(﹣t2+6t﹣5)=﹣6t+9,
∴﹣6t+9=3,解得t=1(不合題意,舍去),
②當(dāng)0≤t<3時(shí),頂點(diǎn)的橫坐標(biāo)在取值范圍內(nèi),
∴m=4,
i)當(dāng)0≤t≤時(shí),在x=t時(shí),n=﹣t2+6t﹣5,
∴m﹣n=4﹣(﹣t2+6t﹣5)=t2﹣6t+9,
∴t2﹣6t+9=3,解得t1=3﹣,t2=3+(不合題意,舍去);
ii)當(dāng)<t<3時(shí),在x=t+3時(shí),n=﹣t2+4,
∴m﹣n=4﹣(﹣t2+4)=t2,
∴t2=3,解得t1=,t2=﹣(不合題意,舍去),
③當(dāng)t≥3時(shí),y隨著x的增大而減小,
當(dāng)x=t時(shí),m=﹣t2+6t﹣5,
當(dāng)x=t+3時(shí),n=﹣(t+3)2+6(t+3)﹣5=﹣t2+4,
.m﹣n=﹣t2+6t﹣5﹣(﹣t2+4)=6t﹣9,
∴6t﹣9=3,解得t=2(不合題意,舍去),
綜上所述,t=3﹣或.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的最值,分類討論是解題的關(guān)鍵.
10.(2021?涼山州)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),AC=,OB=OC=3OA.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在第二象限內(nèi)的拋物線上確定一點(diǎn)P,使四邊形PBAC的面積最大,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)在(2)的結(jié)論下,點(diǎn)M為x軸上一動(dòng)點(diǎn),拋物線上是否存在一點(diǎn)Q,使點(diǎn)P、B、M、Q為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,若存在,請(qǐng)直接寫出Q點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)根據(jù)勾股定理求出OA、OC,得出點(diǎn)A、C的坐標(biāo),進(jìn)而得出點(diǎn)B的坐標(biāo),運(yùn)用待定系數(shù)法即可求出答案;
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PK∥y軸交BC于點(diǎn)K,利用待定系數(shù)法求出設(shè)直線BC解析式,設(shè)P(t,﹣t2﹣2t+3),則K(t,t+3),根據(jù)S四邊形PBAC=S△PBC+S△ABC,得出S四邊形PBAC=﹣(t+)2+,運(yùn)用二次函數(shù)求最值方法即可得出答案;
(3)如圖2,分兩種情況:點(diǎn)Q在x軸上方或點(diǎn)Q在x軸下方.①當(dāng)點(diǎn)Q在x軸上方時(shí),根據(jù)P與Q縱坐標(biāo)相等,建立方程求解即可;②當(dāng)點(diǎn)Q在x軸下方時(shí),根據(jù)P與Q縱坐標(biāo)互為相反數(shù),建立方程求解即可.
【解答】解:(1)∵OC=3OA,AC=,∠AOC=90°,
∴OA2+OC2=AC2,即OA2+(3OA)2=()2,
解得:OA=1,
∴OC=3,
∴A(1,0),C(0,3),
∵OB=OC=3,
∴B(﹣3,0),
設(shè)拋物線解析式為y=a(x+3)(x﹣1),將C(0,3)代入,
得:﹣3a=3,
解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3,
∴該拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3;
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PK∥y軸交BC于點(diǎn)K,
設(shè)直線BC解析式為y=kx+n,將B(﹣3,0),C(0,3)代入,
得:,
解得:,
∴直線BC解析式為y=x+3,
設(shè)P(t,﹣t2﹣2t+3),則K(t,t+3),
∴PK=﹣t2﹣2t+3﹣(t+3)=﹣t2﹣3t,
∴S△PBC=S△PBK+S△PCK=PK?(t+3)+PK?(0﹣t)=PK=(﹣t2﹣3t),
S△ABC=AB?OC=×4×3=6,
∴S四邊形PBAC=S△PBC+S△ABC=(﹣t2﹣3t)+6=﹣(t+)2+,
∵﹣<0,
∴當(dāng)t=﹣時(shí),四邊形PBAC的面積最大,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣,);
(3)存在.如圖2,分兩種情況:點(diǎn)Q在x軸上方或點(diǎn)Q在x軸下方.
①當(dāng)點(diǎn)Q在x軸上方時(shí),P與Q縱坐標(biāo)相等,
∴﹣x2﹣2x+3=,
解得:x1=﹣,x2=﹣(舍去),
∴Q1(﹣,),
②當(dāng)點(diǎn)Q在x軸下方時(shí),P與Q縱坐標(biāo)互為相反數(shù),
∴﹣x2﹣2x+3=﹣,
解得:x1=﹣,x2=,
∴Q2(﹣,﹣),Q3(,﹣),
綜上所述,Q點(diǎn)的坐標(biāo)為Q1(﹣,),Q2(﹣,﹣),Q3(,﹣).
【點(diǎn)評(píng)】本題是有關(guān)二次函數(shù)綜合題,主要考查了二次函數(shù)圖象和性質(zhì),一次函數(shù)圖象和性質(zhì),待定系數(shù)法,三角形面積和四邊形面積,平行四邊形性質(zhì),解一元二次方程等知識(shí),屬于中考數(shù)學(xué)壓軸題,綜合性強(qiáng),難度大,熟練掌握待定系數(shù)法及平行四邊形性質(zhì)等相關(guān)知識(shí),靈活運(yùn)用方程思想、分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想思考解決問題是解題關(guān)鍵.
11.(2021?遂寧)某服裝店以每件30元的價(jià)格購(gòu)進(jìn)一批T恤,如果以每件40元出售,那么一個(gè)月內(nèi)能售出300件,根據(jù)以往銷售經(jīng)驗(yàn),銷售單價(jià)每提高1元,銷售量就會(huì)減少10件,設(shè)T恤的銷售單價(jià)提高x元.
(1)服裝店希望一個(gè)月內(nèi)銷售該種T恤能獲得利潤(rùn)3360元,并且盡可能減少庫(kù)存,問T恤的銷售單價(jià)應(yīng)提高多少元?
(2)當(dāng)銷售單價(jià)定為多少元時(shí),該服裝店一個(gè)月內(nèi)銷售這種T恤獲得的利潤(rùn)最大?最大利潤(rùn)是多少元?
【分析】(1)設(shè)銷售單價(jià)提高x元,根據(jù)題意列出方程求解即可;
(2)設(shè)銷售利潤(rùn)為M元,求得函數(shù)關(guān)系式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可解決問題.
【解答】解:(1)設(shè)T恤的銷售單價(jià)提高x元,
由題意列方程得:(x+40﹣30)(300﹣10x)=3360,
解得:x1=2或x2=18,
∵要盡可能減少庫(kù)存,
∴x2=18不合題意,應(yīng)舍去.
∴T恤的銷售單價(jià)應(yīng)提高2元,
答:T恤的銷售單價(jià)應(yīng)提高2元;
(2)設(shè)利潤(rùn)為M元,由題意可得:
M=(x+40﹣30)(300﹣10x),
=﹣10x2+200x+3000,
=﹣10(x﹣10)2+4000,
∴當(dāng)x=10時(shí),M最大值 =4000元,
∴銷售單價(jià):40+10=50(元),
答:當(dāng)服裝店將銷售單價(jià)定為50元時(shí),得到最大利潤(rùn)是4000元.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)及一元二次方程的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是利用利潤(rùn)=單件利潤(rùn)×銷售量列出二次函數(shù)解析式.
12.(2021?安徽)已知拋物線y=ax2﹣2x+1(a≠0)的對(duì)稱軸為直線x=1.
(1)求a的值;
(2)若點(diǎn)M(x1,y1),N(x2,y2)都在此拋物線上,且﹣1<x1<0,1<x2<2.比較y1與y2的大小,并說明理由;
(3)設(shè)直線y=m(m>0)與拋物線y=ax2﹣2x+1交于點(diǎn)A、B,與拋物線y=3(x﹣1)2交于點(diǎn)C,D,求線段AB與線段CD的長(zhǎng)度之比.
【分析】(1)根據(jù)公式,對(duì)稱軸為直線x=﹣,代入數(shù)據(jù)即可;
(2)結(jié)合函數(shù)的圖象,根據(jù)二次函數(shù)的增減性可得結(jié)論;
(3)分別聯(lián)立直線y=m與兩拋物線的解析式,表示出A,B,C,D的坐標(biāo),再表示出線段AB和線段CD的長(zhǎng)度,即可得出結(jié)論.
【解答】解:(1)根據(jù)題意可知,拋物線y=ax2﹣2x+1(a≠0)的對(duì)稱軸為直線:x=﹣==1,
∴a=1.
(2)由(1)可知,拋物線的解析式為:y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
∵a=1>0,
∴當(dāng)x>1時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x<1時(shí),y隨x的增大而減小,
∵﹣1<x1<0,1<x2<2,
∴1<1﹣x1<2,0<x2﹣1<1,
結(jié)合函數(shù)圖象可知,當(dāng)拋物線開口向上時(shí),距離對(duì)稱軸越遠(yuǎn),值越大,
∴y1>y2.
(3)聯(lián)立y=m(m>0)與y=x2﹣2x+1=(x﹣1)2,可得A(1+,m),B(1﹣,m),
∴AB=2,
聯(lián)立y=m(m>0)與y=3(x﹣1)2,可得C(1+,m),D(1﹣,m),
∴CD=2×=,
∴=.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)問題等,題目難度適中,數(shù)形結(jié)合思想及求二次函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)需要聯(lián)立方程是解題基礎(chǔ).
13.(2021?連云港)如圖,拋物線y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9)與x軸交于點(diǎn)A、B,與y軸交于點(diǎn)C,已知B(3,0).
(1)求m的值和直線BC對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)P為拋物線上一點(diǎn),若S△PBC=S△ABC,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)Q為拋物線上一點(diǎn),若∠ACQ=45°,求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【分析】(1)把點(diǎn)B坐標(biāo)直接代入拋物線的表達(dá)式,可求m的值,進(jìn)而求出拋物線的表達(dá)式,可求出點(diǎn)C的坐標(biāo),設(shè)直線BC的表達(dá)式,把點(diǎn)B和點(diǎn)C的坐標(biāo)代入函數(shù)表達(dá)式即可;
(2)過點(diǎn)A作直線BC的平行線AP1,聯(lián)立直線AP1與拋物線表達(dá)式可求出P1的坐標(biāo);設(shè)出直線AP1與y軸的交點(diǎn)為G,將直線BC向下平移,平移的距離為GC的長(zhǎng)度,可得到直線P2P3,聯(lián)立直線表達(dá)式與拋物線表達(dá)式,可求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)取點(diǎn)Q使∠ACQ=45°,作直線CQ,過點(diǎn)A作AD⊥CQ于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)C作CE⊥DF于點(diǎn)E,可得△CDE≌△DAF,求出點(diǎn)D的坐標(biāo),聯(lián)立求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
【解答】解:(1)將B(3,0)代入y=mx2+(m2+3)x﹣(6m+9),化簡(jiǎn)得,m2+m=0,
則m=0(舍)或m=﹣1,
∴m=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3.
∴C(0,﹣3),
設(shè)直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b,
將B(3,0),C(0,﹣3)代入表達(dá)式,可得,
,解得,,
∴直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=x﹣3.
(2)如圖,過點(diǎn)A作AP1∥BC,設(shè)直線AP1交y軸于點(diǎn)G,將直線BC向下平移GC個(gè)單位,得到直線P2P3.
由(1)得直線BC的表達(dá)式為y=x﹣3,A(1,0),
∴直線AG的表達(dá)式為y=x﹣1,
聯(lián)立,解得,或,
∴P1(2,1)或(1,0),
由直線AG的表達(dá)式可得G(0,﹣1),
∴GC=2,CH=2,
∴直線P2P3的表達(dá)式為:y=x﹣5,
聯(lián)立,
解得,,或,,
∴P2(,),P3(,);
綜上可得,符合題意的點(diǎn)P的坐標(biāo)為:(2,1),(1,0),(,),(,);
(3)如圖,取點(diǎn)Q使∠ACQ=45°,作直線CQ,過點(diǎn)A作AD⊥CQ于點(diǎn)D,過點(diǎn)D作DF⊥x軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)C作CE⊥DF于點(diǎn)E,
則△ACD是等腰直角三角形,
∴AD=CD,
∴△CDE≌△DAF(AAS),
∴AF=DE,CE=DF.
設(shè)DE=AF=a,則CE=DF=a+1,
由OC=3,則DF=3﹣a,
∴a+1=3﹣a,解得a=1.
∴D(2,﹣2),又C(0,﹣3),
∴直線CD對(duì)應(yīng)的表達(dá)式為y=x﹣3,
設(shè)Q(n,n﹣3),代人y=﹣x2+4x﹣3,
∴n﹣3=﹣n2+4n﹣3,整理得n2﹣n=0.
又n≠0,則n=.
∴Q(,﹣).
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,主要考查三角形的面積問題,角度的存在性等,在求解過程中,結(jié)合背景圖形,作出正確的輔助線是解題的基礎(chǔ).
14.(2021?麗水)如圖,已知拋物線L:y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(0,﹣5),B(5,0).
(1)求b,c的值;
(2)連結(jié)AB,交拋物線L的對(duì)稱軸于點(diǎn)M.
①求點(diǎn)M的坐標(biāo);
②將拋物線L向左平移m(m>0)個(gè)單位得到拋物線L1.過點(diǎn)M作MN∥y軸,交拋物線L1于點(diǎn)N.P是拋物線L1上一點(diǎn),橫坐標(biāo)為﹣1,過點(diǎn)P作PE∥x軸,交拋物線L于點(diǎn)E,點(diǎn)E在拋物線L對(duì)稱軸的右側(cè).若PE+MN=10,求m的值.
【分析】(1)用待定系數(shù)法可求出答案;
(2)①設(shè)直線AB的解析式為y=kx+n(k≠0),由A點(diǎn)及B點(diǎn)坐標(biāo)可求出直線AB的解析式,由(1)得,拋物線L的對(duì)稱軸是直線x=2,則可求出答案;
②由題意可得點(diǎn)N的坐標(biāo)是(2,m2﹣9),P點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,m2﹣6m),分三種情況,(Ⅰ)如圖1,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及下方,即0<m<時(shí),(Ⅱ)如圖2,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M的上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P及右側(cè),(Ⅲ)如圖3,當(dāng)點(diǎn)N在M上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P左側(cè),由平移的性質(zhì)求出PE及MN的長(zhǎng),根據(jù)PE+MN=10列出方程可得出答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(0,﹣5)和點(diǎn)B(5,0),
∴,
解得:,
∴b,c的值分別為﹣4,﹣5.
(2)①設(shè)直線AB的解析式為y=kx+n(k≠0),
把A(0,﹣5),B(5,0)的坐標(biāo)分別代入表達(dá)式,得,
解得,
∴直線AB的函數(shù)表達(dá)式為y=x﹣5.
由(1)得,拋物線L的對(duì)稱軸是直線x=2,
當(dāng)x=2時(shí),y=x﹣5=﹣3,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)是(2,﹣3);
②設(shè)拋物線L1的表達(dá)式為y=(x﹣2+m)2﹣9,
∵M(jìn)N∥y軸,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)是(2,m2﹣9),
∵點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為﹣1,
∴P點(diǎn)的坐標(biāo)是(﹣1,m2﹣6m),
設(shè)PE交拋物線L1于另一點(diǎn)Q,
∵拋物線L1的對(duì)稱軸是直線x=2﹣m,PE∥x軸,
∴根據(jù)拋物線的對(duì)稱性,點(diǎn)Q的坐標(biāo)是(5﹣2m,m2﹣6m),
(Ⅰ)如圖1,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及下方,即0<m<時(shí),
∴PQ=5﹣2m﹣(﹣1)=6﹣2m,MN=﹣3﹣(m2﹣9)=6﹣m2,
由平移的性質(zhì)得,QE=m,
∴PE=6﹣2m+m=6﹣m,
∵PE+MN=10,
∴6﹣m+6﹣m2=10,
解得,m1=﹣2(舍去),m2=1,
(Ⅱ)如圖2,當(dāng)點(diǎn)N在點(diǎn)M及上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P及右側(cè),
即<m<3時(shí),
PE=6﹣m,MN=m2﹣6,
∵PE+MN=10,
∴6﹣m+m2﹣6=10,
解得,m1=(舍去),m2=(舍去).
(Ⅲ)如圖3,當(dāng)點(diǎn)N在M上方,點(diǎn)Q在點(diǎn)P左側(cè),
即m>3時(shí),PE=m,MN=m2﹣6,
∵PE+MN=10,
∴m+m2﹣6=10,
解得,m1=(舍去),m2=,
綜合以上可得m的值是1或.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了二次函數(shù)與x軸的交點(diǎn),待定系數(shù)法,兩點(diǎn)的距離,平移的性質(zhì),解一元二次方程等知識(shí),熟練掌握方程的思想方法是解題的關(guān)鍵.
15.(2021?遂寧)如圖,已知二次函數(shù)的圖象與x軸交于A和B(﹣3,0)兩點(diǎn),與y軸交于C(0,﹣3),對(duì)稱軸為直線x=﹣1,直線y=﹣2x+m經(jīng)過點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)D,與拋物線交于點(diǎn)E,與對(duì)稱軸交于點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式和m的值;
(2)在y軸上是否存在點(diǎn)P,使得以D、E、P為頂點(diǎn)的三角形與△AOD相似,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說明理由;
(3)直線y=1上有M、N兩點(diǎn)(M在N的左側(cè)),且MN=2,若將線段MN在直線y=1上平移,當(dāng)它移動(dòng)到某一位置時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)會(huì)達(dá)到最小,請(qǐng)求出周長(zhǎng)的最小值(結(jié)果保留根號(hào)).
【分析】(1)根據(jù)對(duì)稱性求出點(diǎn)A的坐標(biāo),設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+3)(x﹣1),再利用待定系數(shù)法可得結(jié)論.
(2)構(gòu)建方程組求出點(diǎn)E的坐標(biāo),分兩種情形:過點(diǎn)E作EP⊥y軸于P.可證△EDP∽△ADO,推出P(0,12).過點(diǎn)E作EP′⊥DE交y軸于P′,同法可證,△P′DE∽△ADO,求出PP′可得結(jié)論.
(3)因?yàn)镋,F(xiàn)為定點(diǎn),推出線段EF的長(zhǎng)為定值,推出當(dāng)EM+FN的和最小時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)最小,如圖2中,畫出直線y=1,將點(diǎn)F向左平移2個(gè)單位得到F′,作點(diǎn)E關(guān)于直線y=1的對(duì)稱點(diǎn)E′,連接E′F′與直線y=1交于點(diǎn)M,過點(diǎn)F作FN∥E′F′交直線y=1于點(diǎn)N,由作圖可知,EM=E′M,F(xiàn)N=F′M,推出EM+FN=E′M+F′M=E′F′,此時(shí)EM+FN的值最小,利用勾股定理求出E′F′,EF即可解決問題.
【解答】解:(1)∵拋物線的對(duì)稱軸x=﹣1,與x軸的交點(diǎn)為A,B(﹣3,0),
∴A(1,0),
∴可以假設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+3)(x﹣1),
把C(0,﹣3)代入得到,a=1,
∴拋物線的解析式為y=x2+2x﹣3.
∵直線y=﹣2x+m經(jīng)過點(diǎn)A(1,0),
∴0=﹣2+m,
∴m=2.
(2)如圖1中,
∵直線AF的解析式為y=﹣2x+2,直線交y軸于D,與拋物線交于點(diǎn)E,
∴D(0,2),
由,解得即點(diǎn)A,或,
∴E(﹣5,12),
過點(diǎn)E作EP⊥y軸于P.
∵∠EPD=∠AOD=90°,∠EDP=∠ODA,
∴△EDP∽△ADO,
∴P(0,12).
過點(diǎn)E作EP′⊥DE交y軸于P′,
同法可證,△P′DE∽△ADO,
∴∠P′=∠DAO,
∴tan∠P′=tan∠DAO,
∴=,
∴=,
∴PP′=2.5,
∴P′(0,14.5),
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,12)或(0,14.5).
(3)∵E,F(xiàn)為定點(diǎn),
∴線段EF的長(zhǎng)為定值,
∴當(dāng)EM+FN的和最小時(shí),四邊形MEFN的周長(zhǎng)最小,
如圖2中,畫出直線y=1,將點(diǎn)F向左平移2個(gè)單位得到F′,
作點(diǎn)E關(guān)于直線y=1的對(duì)稱點(diǎn)E′,連接E′F′與直線y=1交于點(diǎn)M,過點(diǎn)F作FN∥E′F′交直線y=1于點(diǎn)N,
由作圖可知,EM=E′M,F(xiàn)N=F′M,
∵E′,M,F(xiàn)′三點(diǎn)共線,
∴EM+FN=E′M+F′M=E′F′,此時(shí)EM+FN的值最小,
∵點(diǎn)F為直線y=﹣2x+2與x=﹣1的交點(diǎn),
∴F(﹣1,4),
∴F′(﹣3,4),
∵E(﹣5,12),
∴E′(﹣5,﹣10),
如圖,延長(zhǎng)FF′交線段EE′于W,
∵FF′∥直線y=1,
∴FW⊥EE′,
在Rt△WEF中,EF===4,
在Rt△E′F′W中,E′F′===10,
∴四邊形MEFN的周長(zhǎng)的最小值=ME+FN+EF+MN=E′F′+EF+MN=10+4+2.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法,相似三角形的判定和性質(zhì),解直角三角形,軸對(duì)稱最短問題等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問題,學(xué)會(huì)利用軸對(duì)稱解決最短問題,屬于中考?jí)狠S題.
16.(2021?重慶)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(0,﹣1),B(4,1).直線AB交x軸于點(diǎn)C,P是直線AB下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn).過點(diǎn)P作PD⊥AB,垂足為D,PE∥x軸,交AB于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)當(dāng)△PDE的周長(zhǎng)取得最大值時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)和△PDE周長(zhǎng)的最大值;
(3)把拋物線y=x2+bx+c平移,使得新拋物線的頂點(diǎn)為(2)中求得的點(diǎn)P.M是新拋物線上一點(diǎn),N是新拋物線對(duì)稱軸上一點(diǎn),直接寫出所有使得以點(diǎn)A,B,M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形的點(diǎn)M的坐標(biāo),并把求其中一個(gè)點(diǎn)M的坐標(biāo)的過程寫出來.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法將A(0,﹣1),B(4,1)代入y=x2+bx+c,即可求得答案;
(2)先運(yùn)用待定系數(shù)法求出AB的函數(shù)表達(dá)式,設(shè)P(t,t2﹣t﹣1),其中0<t<4,根據(jù)點(diǎn)E在直線y=x﹣1上,PE∥x軸,可得出PE=﹣2(t﹣2)2+8,再根據(jù)△PDE∽△AOC,即可得到△PDE的周長(zhǎng)l=﹣(t﹣2)2++8,運(yùn)用二次函數(shù)最值方法即可求出答案;
(3)分兩種情況:①若AB是平行四邊形的對(duì)角線,②若AB是平行四邊形的邊,分別進(jìn)行討論即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過A(0,﹣1),B(4,1),
∴,
解得:,
∴該拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2﹣x﹣1;
(2)如圖1,設(shè)直線AB的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+n,
∵A(0,﹣1),B(4,1),
∴,
解得:,
∴直線AB的函數(shù)表達(dá)式為y=x﹣1,
令y=0,得x﹣1=0,
解得:x=2,
∴C(2,0),
設(shè)P(t,t2﹣t﹣1),其中0<t<4,
∵點(diǎn)E在直線y=x﹣1上,PE∥x軸,
∴t2﹣t﹣1=x﹣1,
∴x=2t2﹣7t,
∴E(2t2﹣7t,t2﹣t﹣1),
∴PE=t﹣(2t2﹣7t)=﹣2t2+8t=﹣2(t﹣2)2+8,
∵PD⊥AB,
∴∠AOC=∠PDE=90°,
又∵PE∥x軸,
∴∠OCA=∠PED,
∴△PDE∽△AOC,
∵AO=1,OC=2,
∴AC=,
∴△AOC的周長(zhǎng)為3+,
令△PDE的周長(zhǎng)為l,則=,
∴l(xiāng)=?[﹣2(t﹣2)2+8]=﹣(t﹣2)2++8,
∴當(dāng)t=2時(shí),△PDE周長(zhǎng)取得最大值,最大值為+8.
此時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,﹣4).
(3)如圖2,滿足條件的點(diǎn)M坐標(biāo)為(2,﹣4),(6,12),(﹣2,12).
由題意可知,平移后拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2﹣4x,對(duì)稱軸為直線x=2,
①若AB是平行四邊形的對(duì)角線,
當(dāng)MN與AB互相平分時(shí),四邊形ANBM是平行四邊形,
即MN經(jīng)過AB的中點(diǎn)C(2,0),
∵點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為2,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,﹣4),
②若AB是平行四邊形的邊,
Ⅰ.當(dāng)MN∥AB且MN=AB時(shí),四邊形ABNM是平行四邊形,
∵A(0,﹣1),B(4,1),點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為2,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2﹣4=﹣2,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣2,12);
Ⅱ.當(dāng)NM∥AB且NM=AB時(shí),四邊形ABMN是平行四邊形,
∵A(0,﹣1),B(4,1),點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為2,
∴點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2+4=6,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(6,12);
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,﹣4)或(﹣2,12)或(6,12).
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)有關(guān)的綜合題,主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖象和性質(zhì),三角形周長(zhǎng),平行四邊形性質(zhì)等,熟練掌握待定系數(shù)法、二次函數(shù)圖象和性質(zhì)及平行四邊形性質(zhì)等相關(guān)知識(shí),運(yùn)用分類討論思想和數(shù)形結(jié)合思想是解題關(guān)鍵.
17.(2021?湖州)今年以來,我市接待的游客人數(shù)逐月增加,據(jù)統(tǒng)計(jì),游玩某景區(qū)的游客人數(shù)三月份為4萬人,五月份為5.76萬人.
(1)求四月和五月這兩個(gè)月中該景區(qū)游客人數(shù)平均每月增長(zhǎng)百分之幾;
(2)若該景區(qū)僅有A,B兩個(gè)景點(diǎn),售票處出示的三種購(gòu)票方式如下表所示:
購(gòu)票方式
甲
乙
丙
可游玩景點(diǎn)
A
B
A和B
門票價(jià)格
100元/人
80元/人
160元/人
據(jù)預(yù)測(cè),六月份選擇甲、乙、丙三種購(gòu)票方式的人數(shù)分別有2萬、3萬和2萬,并且當(dāng)甲、乙兩種門票價(jià)格不變時(shí),丙種門票價(jià)格每下降1元,將有600人原計(jì)劃購(gòu)買甲種門票的游客和400人原計(jì)劃購(gòu)買乙種門票的游客改為購(gòu)買丙種門票.
①若丙種門票價(jià)格下降10元,求景區(qū)六月份的門票總收入;
②問:將丙種門票價(jià)格下降多少元時(shí),景區(qū)六月份的門票總收入有最大值?最大值是多少萬元?
【分析】(1)設(shè)四月和五月這兩個(gè)月中該景區(qū)游客人數(shù)平均每月增長(zhǎng)率為x,根據(jù)增長(zhǎng)率問題應(yīng)用題列出方程,解之即可;
(2)①根據(jù)題意丙種門票價(jià)格下降10元,列式100×(2﹣10×0.06)+80×(3﹣10×0.04)+(160﹣10)×(2+10×0.06+10×0.04)計(jì)算,即可求景區(qū)六月份的門票總收入;
②設(shè)丙種門票價(jià)格降低m元,景區(qū)六月份的門票總收入為W萬元,由題意可得W=100(2﹣0.06m)+80(3﹣0.04m)+(160﹣m)(2+0.06m+0.04m),化簡(jiǎn)得W=﹣0.1(m﹣24)2+817.6,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可得結(jié)果.
【解答】解:(1)設(shè)四月和五月這兩個(gè)月中該景區(qū)游客人數(shù)平均每月增長(zhǎng)率為x,
由題意,得4(1+x)2=5.76,
解這個(gè)方程,得x1=0.2,x2=﹣2.2(舍去),
答:四月和五月這兩個(gè)月中該景區(qū)游客人數(shù)平均每月增長(zhǎng)率為20%;
(2)①由題意,得
100×(2﹣10×0.06)+80×(3﹣10×0.04)+(160﹣10)×(2+10×0.06+10×0.04)=798(萬元).
答:景區(qū)六月份的門票總收入為798萬元.
②設(shè)丙種門票價(jià)格降低m元,景區(qū)六月份的門票總收入為W萬元,
由題意,得
W=100(2﹣0.06m)+80(3﹣0.04m)+(160﹣m)(2+0.06m+0.04m),
化簡(jiǎn),得W=﹣0.1(m﹣24)2+817.6,
∵﹣0.1<0,
∴當(dāng)m=24時(shí),W取最大值,為817.6萬元.
答:當(dāng)丙種門票價(jià)格下降24元時(shí),景區(qū)六月份的門票總收入有最大值,最大值是817.6萬元.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,一元二次方程的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵是掌握二次函數(shù)的應(yīng)用,一元二次方程的應(yīng)用.
18.(2021?瀘州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=﹣x2+x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn).
(1)求證:∠ACB=90°;
(2)點(diǎn)D是第一象限內(nèi)該拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作x軸的垂線交BC于點(diǎn)E,交x軸于點(diǎn)F.
①求DE+BF的最大值;
②點(diǎn)G是AC的中點(diǎn),若以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
【分析】(1)由拋物線y=﹣x2+x+4與兩坐標(biāo)軸分別相交于A,B,C三點(diǎn),求出A,B,C坐標(biāo)和△ABC三邊長(zhǎng),用勾股定理逆定理判斷△ABC是直角三角形即可
(2)①由B(8,0),C(0,4)可得直線BC解析式為y=﹣x+4,設(shè)第一象限D(zhuǎn)(m,+m+4),則E(m,﹣m+4),可得DE+BF=(﹣m2+2m)+(8﹣m)=﹣(m﹣2)2+9,即可得DE+BF的最大值是9;
②由∠CAB+∠CBA=90°,F(xiàn)EB+∠CBA=90°,得∠CAB=∠FEB=∠DEC,以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,只需=或=,而OA=2,AG=,用含m的代數(shù)式表示DE=﹣m2+2m,CE=,分情況列出方程即可得m的值,從而得到答案.
【解答】解:(1)y=﹣x2+x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x1=﹣2,x2=8,
∴A(﹣2,0),B(8,0),C(0,4),
∴OA=2,OB=8,OC=4,AB=10,
∴AC2=OA2+OC2=20,BC2=OB2+OC2=80,
∴AC2+BC2=100,
而AB2=102=100,
∴AC2+BC2=AB2,
∴∠ACB=90°;
(2)①設(shè)直線BC解析式為y=kx+b,將B(8,0),C(0,4)代入可得:,
解得,
∴直線BC解析式為y=﹣x+4,
設(shè)第一象限D(zhuǎn)(m,+m+4),則E(m,﹣m+4),
∴DE=(+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+2m,BF=8﹣m,
∴DE+BF=(﹣m2+2m)+(8﹣m)
=﹣m2+m+8
=﹣(m﹣2)2+9,
∴當(dāng)m=2時(shí),DE+BF的最大值是9;
②由(1)知∠ACB=90°,
∴∠CAB+∠CBA=90°,
∵DF⊥x軸于F,
∴∠FEB+∠CBA=90°,
∴∠CAB=∠FEB=∠DEC,
(一)當(dāng)A與E對(duì)應(yīng)時(shí),
以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,只需=或=,
而G為AC中點(diǎn),A(﹣2,0),C(0,4),
∴G(﹣1,2),OA=2,AG=,
由①知:DE=﹣m2+2m,E(m,﹣m+4),
∴CE==,
當(dāng)=時(shí),=,解得m=4或m=0(此時(shí)D與C重合,舍去)
∴D(4,6),
當(dāng)=時(shí),=,解得m=3或m=0(舍去),
∴D(3,),
∵在Rt△AOC中,G是AC中點(diǎn),
∴OG=AG,
∴∠GAO=∠GOA,即∠CAB=∠GOA,
∴∠DEC=∠GOA,
(二)當(dāng)O與E對(duì)應(yīng)時(shí),
以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,只需=或=,
∵OG=AG,
∴=與=答案相同,同理=與或=答案相同,
綜上所述,以點(diǎn)C,D,E為頂點(diǎn)的三角形與△AOG相似,則D的坐標(biāo)為(4,6)或(3,).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)綜合知識(shí),涉及拋物線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)、線段和的最大值、相似三角形判定等,解題的關(guān)鍵是分類列方程.
19.(2021?重慶)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣4(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣1,0),B(4,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)直線l為該拋物線的對(duì)稱軸,點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于直線l對(duì)稱,點(diǎn)P為直線AD下方拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連接PA,PD,求△PAD面積的最大值.
(3)在(2)的條件下,將拋物線y=ax2+bx﹣4(a≠0)沿射線AD平移4個(gè)單位,得到新的拋物線y1,點(diǎn)E為點(diǎn)P的對(duì)應(yīng)點(diǎn),點(diǎn)F為y1的對(duì)稱軸上任意一點(diǎn),在y1上確定一點(diǎn)G,使得以點(diǎn)D,E,F(xiàn),G為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,寫出所有符合條件的點(diǎn)G的坐標(biāo),并任選其中一個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo),寫出求解過程.
【分析】(1)直接代入點(diǎn)A,B坐標(biāo)即可;
(2)作PE∥y軸交直線AD于H,通過鉛垂高表示出△APD的面積即可求出最大面積;
(3)通過平移距離為4,轉(zhuǎn)化為向右平移4個(gè)單位,再向下平移4個(gè)單位,得出平移后的拋物線關(guān)系式和E的坐標(biāo),從而平行四邊形中,已知線段DE,分DE為邊還是對(duì)角線,通過點(diǎn)的平移得出G的橫坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1)將A(﹣1,0),B(4,0)代入y=ax2+bx﹣4得
,
∴,
∴y=x2﹣3x﹣4,
(2)當(dāng)x=0時(shí),y=﹣4,
∴點(diǎn)C(0,﹣4),
∵點(diǎn)D與點(diǎn)C關(guān)于直線l對(duì)稱,且對(duì)稱軸為直線x=,
∴D(3,﹣4),
∵A(﹣1,0),
∴直線AD的函數(shù)關(guān)系式為:y=﹣x﹣1,
設(shè)P(m,m2﹣3m﹣4),
作PE∥y軸交直線AD于H,
∴H(m,﹣m﹣1),
∴PH=﹣m﹣1﹣(m2﹣3m﹣4)
=﹣m2+2m+3,
∴S△APD==2(﹣m2+2m+3)=﹣2m2+4m+6,
當(dāng)m=﹣=1時(shí),S△APD最大為8,
(3)∵直線AD與x軸正方向夾角為45°,
∴沿AD方向平移,實(shí)際可看成向右平移4個(gè)單位,再向下平移4個(gè)單位,
∵P(1,﹣6),
∴E(5,﹣10),
拋物線y=x2﹣3x﹣4平移后y1=x2﹣11x+20,
∴拋物線y1的對(duì)稱軸為:直線x=,
當(dāng)DE為平行四邊形的邊時(shí):
若D平移到對(duì)稱軸上F點(diǎn),則G的橫坐標(biāo)為,
代入y1=x2﹣11x+20得y=﹣,
∴,
若E平移到對(duì)稱軸上F點(diǎn),則G的橫坐標(biāo)為,
代入y1=x2﹣11x+20得y=,
∴,
若DE為平行四邊形的對(duì)角線時(shí),
若E平移到對(duì)稱軸上F點(diǎn),則G平移到D點(diǎn),
∴G的橫坐標(biāo)為,
代入y1=x2﹣11x+20得y=﹣,
∴
∴G()或G()或G(),
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)關(guān)系式,鉛垂高求三角形的面積,以及平移的性質(zhì)和平行四邊形的性質(zhì)和判定,解決問題的關(guān)鍵是沿AD平移轉(zhuǎn)化為右平移4個(gè)單位,再向下平移4個(gè)單位,屬于中考?jí)狠S題.
20.(2021?湖州)如圖,已知經(jīng)過原點(diǎn)的拋物線y=2x2+mx與x軸交于另一點(diǎn)A(2,0).
(1)求m的值和拋物線頂點(diǎn)M的坐標(biāo);
(2)求直線AM的解析式.
【分析】(1)將A(2,0)代入拋物線解析式即可求出m的值,然后將關(guān)系式化為頂點(diǎn)式即可得出頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)設(shè)直線AM的解析式為y=kx+b(k≠0),將點(diǎn)A,M的坐標(biāo)代入即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=2x2+mx與x軸交于另一點(diǎn)A(2,0),
∴2×22+2m=0,
∴m=﹣4,
∴y=2x2﹣4x
=2(x﹣1)2﹣2,
∴頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,﹣2),
(2)設(shè)直線AM的解析式為y=kx+b(k≠0),
∵圖象過A(2,0),M(1,﹣2),
∴,
解得,
∴直線AM的解析式為y=2x﹣4.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的關(guān)系式,以及二次函數(shù)頂點(diǎn)式的轉(zhuǎn)化,屬于??碱}型.
21.(2021?自貢)如圖,拋物線y=(x+1)(x﹣a)(其中a>1)與x軸交于A、B兩點(diǎn),交y軸于點(diǎn)C.
(1)直接寫出∠OCA的度數(shù)和線段AB的長(zhǎng)(用a表示);
(2)若點(diǎn)D為△ABC的外心,且△BCD與△ACO的周長(zhǎng)之比為:4,求此拋物線的解析式;
(3)在(2)的前提下,試探究拋物線y=(x+1)(x﹣a)上是否存在一點(diǎn)P,使得∠CAP=∠DBA?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)直接利用拋物線的解析式求出A,B,C的坐標(biāo)即可解決問題.
(2)證明△DBC∽△OAC,推出=,由此構(gòu)建方程,即可解決問題.
(3)作點(diǎn)C關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸x=的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接AC′.證明∠ABD=∠CAC′,推出當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C′重合時(shí)滿足條件.作點(diǎn)P關(guān)于直線AC的對(duì)稱點(diǎn)E(0,﹣1),則∠EAC=∠PAC=∠ABD,作直線AE交拋物線于P′,點(diǎn)P′滿足條件,構(gòu)建一次函數(shù),利用方程組確定交點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【解答】解:(1)定義拋物線y=(x+1)(x﹣a),令y=0,可得x=﹣1或a,
∴B(﹣1,0),A(a,0),
令x=0,得到y(tǒng)=﹣a,
∴C(0,﹣a),
∴OA=OC=a,OB=1,
∴AB=1+a.
∵∠AOC=90°,
∴∠OCA=45°.
(2)∵△AOC是等腰直角三角形,
∴∠OAC=45°,
∵點(diǎn)D是△ABC的外心,
∴∠BDC=2∠CAB=90°,DB=DC,
∴△BDC也是等腰直角三角形,
∴△DBC∽△OAC,
∴=,
∴=,
解得a=2,
∴拋物線的解析式為y=(x+1)(x﹣2)=x2﹣x﹣2.
(3)作點(diǎn)C關(guān)于拋物線的對(duì)稱軸x=的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接AC′.
∵C(0,﹣2),C′(1,﹣2),
∴PC∥AB,
∵BC,AC′關(guān)于直線x=對(duì)稱,
∴CB=AC′,
∴四邊形ABCP是等腰梯形,
∴∠CBA=∠C′AB,
∵∠DBC=∠OAC=45°,
∴∠ABD=∠CAC′,
∴當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C′重合時(shí)滿足條件,
∴P(1,﹣2).
作點(diǎn)P關(guān)于直線AC的對(duì)稱點(diǎn)E(0,﹣1),則∠EAC=∠PAC=∠ABD,作直線AE交拋物線于P′,點(diǎn)P′滿足條件,
∵A(2,0),E(0,﹣1),
∴直線AE的解析式為y=x﹣1,
由,解得(即點(diǎn)A)或,
∴P′(﹣,﹣),
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,﹣2)或(﹣,﹣).
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),等腰直角三角形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),一次函數(shù)的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是證明△BDC是等腰直角三角形,學(xué)會(huì)添加輔助線,尋找特殊點(diǎn)解決問題,屬于中考?jí)狠S題.
22.(2021?西寧)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,一次函數(shù)y=﹣x+3的圖象與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣2,0),拋物線經(jīng)過A,B,C三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)直線AD與y軸負(fù)半軸交于點(diǎn)D,且∠BAO=∠DAO,求證:OB=OD;
(3)在(2)的條件下,若直線AD與拋物線的對(duì)稱軸l交于點(diǎn)E,連接BE,在第一象限內(nèi)的拋物線上是否存在一點(diǎn)P,使四邊形BEAP的面積最大?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo)及四邊形BEAP面積的最大值;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)由直線求得A,B,再由待定系數(shù)法求出拋物線解析式即可;
(2)證明出△BOA≌△DOA即可;
(3)根據(jù)△BPA面積最大時(shí),四邊形BEAP的面積最大,先設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2+t+3),表示出S△ABP=(t﹣3)2+,即可得出點(diǎn)P的坐標(biāo)及四邊形BEAP面積的最大值.
【解答】解:(1)令y=0,則﹣x+3=0,解得x=6,
令x=0,則y=3,
∴A(6,0),B(0,3),
設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,
把A,B,C三點(diǎn)坐標(biāo)代入解析式,得:
,
解得:,
∴拋物線的解析式為y=x2+x+3;
(2)證明:∵在平面直角坐標(biāo)系xOy中,
∴∠BOA=∠DOA=90°,
在△BOA和△DOA中,
,
∴△BOA≌△DOA (ASA),
∴OB=OD,
(3)存在,理由如下:
如圖,過點(diǎn)E作EM⊥y軸于點(diǎn)M,
∵y=x2+x+3=(x﹣2)2+4,
∴拋物線的對(duì)稱軸是直線x=2,
∴E點(diǎn)的橫坐標(biāo)是2,即EM=2,
∵B(0,3),
∴OB=OD=3,
∴BD=6,
∵A(6,0),
∴OA=6,
∴S△ABE=S△ABD﹣S△DBE=×6×6﹣×6×2=12,
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2+t+3),
連接PA,PB,過點(diǎn)P作PN⊥x軸于點(diǎn)H1,交直線AB于點(diǎn)N,過點(diǎn)B作H2⊥PN于點(diǎn)H2,
∴N(t,﹣t+3),
∴PN=t2+t+3﹣(﹣t+3)=t2+t,
∵AH1+BH2=OA=6,S△ABP=S△NBP+S△ANP=PN?BH2+PN?AH1=PN?OA,
∴S△ABP=×6(t2+t)=(t﹣3)2+,
∵<0,拋物線開口向下,函數(shù)有最大值,
∴當(dāng)t=3時(shí),△BPA面積的最大值是,此時(shí)四邊形BEAP的面積最大,
∴四邊形BEAP的面積最大值為+12=,
∴當(dāng)P點(diǎn)坐標(biāo)是(3,)時(shí),四邊形BEAP面積的最大值是.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、配方求三角形面積最大值,解決此題的關(guān)鍵是設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(t,t2+t+3),表示出S△ABP=(t﹣3)2+.
23.(2021?日照)已知:拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,點(diǎn)P為直線BC上方拋物線上任意一點(diǎn),連PC、PB、PO,PO交直線BC于點(diǎn)E,設(shè)=k,求當(dāng)k取最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo),并求此時(shí)k的值.
(3)如圖2,點(diǎn)Q為拋物線對(duì)稱軸與x軸的交點(diǎn),點(diǎn)C關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)D.
①求△BDQ的周長(zhǎng)及tan∠BDQ的值;
②點(diǎn)M是y軸負(fù)半軸上的點(diǎn),且滿足tan∠BMQ=(t為大于0的常數(shù)),求點(diǎn)M的坐標(biāo).
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PH∥y軸交直線BC于點(diǎn)H,則△PEH∽△OEC,進(jìn)而可得k=PH,再運(yùn)用待定系數(shù)法求得直線BC的解析式為y=﹣x+3,設(shè)點(diǎn)P(t,﹣t2+2t+3),則H(t,﹣t+3),從而得出k=(t﹣)2+,再利用二次函數(shù)性質(zhì)即可得出答案;
(3)①如圖2,過點(diǎn)Q作QT⊥BD于點(diǎn)T,則∠BTQ=∠DTQ=90°,利用配方法求得拋物線對(duì)稱軸為直線x=1,得出Q(1,0),運(yùn)用勾股定理即可求得△BDQ的周長(zhǎng)=BQ+DQ+BD=2++3;再證明△BQT是等腰直角三角形,利用三角函數(shù)求得QT,DT,即可求得答案;
②設(shè)M(0,﹣m),則OM=m,根據(jù)QT2+MT2=MQ2,求得QT、MT,再利用cos∠QBT=cos∠MBO,求得BT,根據(jù)BT+MT=BM,可得+=,化簡(jiǎn)得m2﹣2tm+3=0,解方程即可求得答案.
另解:如圖4,取線段BQ的中點(diǎn)E,作EO′⊥BQ,使EO′=t,且點(diǎn)O′在x軸下方,則O′(2,﹣t),連接O′B,O′Q,以O(shè)′為圓心,O′B為半徑作⊙O′,交y軸于點(diǎn)M,設(shè)M(0,m),根據(jù)O′M=O′B,可得(2﹣0)2+(﹣t﹣m)2=12+t2,解方程即可求得答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3),
∴設(shè)y=a(x+1)(x﹣3),將C(0,3)代入,得a(0+1)(0﹣3)=3,
解得:a=﹣1,
∴y=﹣(x+1)(x﹣3)=﹣x2+2x+3,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3;
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PH∥y軸交直線BC于點(diǎn)H,
∴△PEH∽△OEC,
∴=,
∵=k,OC=3,
∴k=PH,
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+n,
∵B(3,0),C(0,3),
∴,
解得:,
∴直線BC的解析式為y=﹣x+3,
設(shè)點(diǎn)P(t,﹣t2+2t+3),則H(t,﹣t+3),
∴PH=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,
∴k=(﹣t2+3t)=(t﹣)2+,
∵<0,
∴當(dāng)t=時(shí),k取得最大值,此時(shí),P(,);
(3)①如圖2,過點(diǎn)Q作QT⊥BD于點(diǎn)T,則∠BTQ=∠DTQ=90°,
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴拋物線對(duì)稱軸為直線x=1,
∴Q(1,0),
∴OQ=1,BQ=OB﹣OQ=3﹣1=2,
∵點(diǎn)C關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)D,
∴D(0,﹣3),
∵B(3,0),
∴OB=OD=3,
∵∠BOD=90°,
∴DQ===,
BD===3,
∴△BDQ的周長(zhǎng)=BQ+DQ+BD=2++3;
在Rt△OBD中,∵∠BOD=90°,OB=OD,
∴∠DBO=∠BDO=45°,
∵∠BTQ=90°,
∴△BQT是等腰直角三角形,
∴QT=BT=BQ?cos∠DBO=2?cos45°=,
∴DT=BD﹣BT=3﹣=2,
∴tan∠BDQ===;
②設(shè)M(0,﹣m),則OM=m,
BM===,
MQ==,
∵tan∠BMQ=,
∴=,
∴MT=t?QT,
∵QT2+MT2=MQ2,
∴QT2+(t?QT)2=()2,
∴QT=,MT=,
∵cos∠QBT=cos∠MBO,
∴=,即=,
∴BT=,
∵BT+MT=BM,
∴+=,
整理得,(m2+3)2=4t2m2,
∵t>0,m>0,
∴m2+3=2tm,即m2﹣2tm+3=0,
當(dāng)Δ=(﹣2t)2﹣4×1×3=4t2﹣12≥0,即t≥時(shí),
m==t±,
∴M(0,﹣t)或(0,﹣﹣t).
另解:如圖4,取線段BQ的中點(diǎn)E,作EO′⊥BQ,使EO′=t,且點(diǎn)O′在x軸下方,
∴O′(2,﹣t),
連接O′B,O′Q,以O(shè)′為圓心,O′B為半徑作⊙O′,交y軸于點(diǎn)M,
則tan∠BO′E==,
∵EB=EQ,∠O′EB=∠O′EQ=90°,O′E=O′E,
∴△O′EB≌△O′EQ(SAS),
∴∠QO′E=∠BO′E,
∴∠BMQ=∠BO′Q=∠BO′E,
∴tan∠BMQ=tan∠BO′E=,
設(shè)M(0,m),
∵O′M=O′B,
∴(2﹣0)2+(﹣t﹣m)2=12+t2,
∴m2+2tm+3=0,
解得:m==﹣t±,
∴M(0,﹣t)或(0,﹣﹣t).
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,勾股定理,兩點(diǎn)間距離公式,三角函數(shù),等腰直角三角形性質(zhì)及判定,軸對(duì)稱性質(zhì),二次函數(shù)圖象和性質(zhì),解一元二次方程等知識(shí),綜合性強(qiáng),難度大,屬于中考數(shù)學(xué)壓軸題,解題關(guān)鍵是添加輔助線構(gòu)造直角三角形,熟練運(yùn)用勾股定理和三角函數(shù)定義解題.
24.(2021?盤錦)如圖,拋物線y=﹣x2+2x+6與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,直線y=x﹣2與y軸交于點(diǎn)D,與x軸交于點(diǎn)E,與直線BC交于點(diǎn)F.
(1)點(diǎn)F的坐標(biāo)為 ?。?,2)?。?br />
(2)如圖1,點(diǎn)P為第一象限拋物線上的一點(diǎn),PF的延長(zhǎng)線交OB于點(diǎn)Q,PM⊥BC于點(diǎn)M,QN⊥BC于點(diǎn)N,若=,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖2,點(diǎn)S為第一象限拋物線上的一點(diǎn),且點(diǎn)S在射線DE上方,動(dòng)點(diǎn)G從點(diǎn)E出發(fā),沿射線DE方向以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)SE=SG,且tan∠SEG=時(shí),求點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.
【分析】(1)先求出B(6,0),C(0,6),再求出直線BC的解析式為y=﹣x+6,聯(lián)立即可求F點(diǎn)坐標(biāo);
(2)過點(diǎn)P作PG⊥x軸于點(diǎn)G,過點(diǎn)F作FH⊥x軸交于點(diǎn)H,證明△PMF∽△QNF,得=,再由FH∥PG,得=,可求PG=,即為P點(diǎn)縱坐標(biāo)為,則可求P(1,)或P(3,);
(3)過點(diǎn)S作SK⊥EG于點(diǎn)K,SH⊥x軸于點(diǎn)H,交EG于點(diǎn)L,證明△ODE是等腰直角三角形,△EHL為等腰直角三角形,則有LK=SK=t,SL=SK=2t,EL=t,EH=LH=t,OH=t+2,SH=3t,求出S(t+2,3t),求出t=2,則可得點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s.
【解答】解:(1)在拋物線y=﹣x2+2x+6中,
令y=0,則﹣x2+2x+6=0,
∴x=﹣2或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
令x=0,則y=6,
∴C(0,6),
在直線y=x﹣2,令y=0,則x=2,
∴E(2,0),
令x=0,則y=﹣2,
∴D(0,﹣2),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,
∴,
∴,
∴y=﹣x+6,
聯(lián)立,
解得,
∴F(4,2),
故答案為(4,2);
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PG⊥x軸于點(diǎn)G,過點(diǎn)F作FH⊥x軸交于點(diǎn)H,
∵PM⊥BC,QN⊥BC,
∴∠PMF=∠QNF,
∴△PMF∽△QNF,
∴=,
∵=,
∴=,
∵FH∥PG,
∴==,
∵FH=2,
∴PG=,
∴P點(diǎn)縱坐標(biāo)為,
∴﹣x2+2x+6=,
∴x=1或x=3,
∴P(1,)或P(3,);
(3)如圖2,過點(diǎn)S作SK⊥EG于點(diǎn)K,SH⊥x軸于點(diǎn)H,交EG于點(diǎn)L,
由題意得,EG=4t,
∵SE=SG,
∴EK=GK=EG=2t,
在Rt△SEK中,tan∠SEG==,
∴SK=t,
∵E(2,0),D(0,﹣2),
∴OE=OD,
∴△ODE是等腰直角三角形,
∴∠OED=45°,
∴∠KEH=∠OED=45°,
∴△EHL為等腰直角三角形,
∴LK=SK=t,SL=SK=2t,
∴EL=EK﹣LK=t,
∴EH=LH=t,
∴OH=OE+EH=t+2,SH=SL+LH=3t,
∴S(t+2,3t),
∴﹣(t+2)2+2(t+2)+6=3t,
∴t=2或t=﹣8(舍),
∴點(diǎn)G的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2s.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),靈活運(yùn)用平移、三角形相似是解題的關(guān)鍵.
25.(2021?鞍山)如圖,拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),D是拋物線的頂點(diǎn),P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m(0≤m≤3),AE∥PD交直線l:y=x+2于點(diǎn)E,AP交DE于點(diǎn)F,交y軸于點(diǎn)Q.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)△PDF的面積為S1,△AEF的面積為S2,當(dāng)S1=S2時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)連接BQ,點(diǎn)M在拋物線的對(duì)稱軸上(位于第一象限內(nèi)),且∠BMQ=45°,在點(diǎn)P從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C的過程中,點(diǎn)M也隨之運(yùn)動(dòng),直接寫出點(diǎn)M的縱坐標(biāo)t的取值范圍.
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法將A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3,即可求得答案;
(2)利用配方法可求得拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)D(1,﹣4),由AE∥PD得△AEF∽△PDF,再根據(jù)△PDF與△AEF的面積相等,可得△AEF≌△PDF,故點(diǎn)F分別是AP、ED的中點(diǎn),設(shè)E(e,e+2),P(m,m2﹣2m﹣3),結(jié)合中點(diǎn)坐標(biāo)公式建立方程求解即可;
(3)根據(jù)題意,分別求出t的最大值和最小值:①當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),點(diǎn)Q與點(diǎn)O重合,此時(shí)t的值最大,如圖2,以O(shè)B為斜邊在第一象限內(nèi)作等腰直角△O′OB,以O(shè)′為圓心,OO′為半徑作⊙O′,交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)M(1,t),過點(diǎn)O′作O′H⊥y軸于點(diǎn)H,運(yùn)用勾股定理即可求得答案,②當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合,此時(shí)t的值最小,如圖3,連接BC,以O(shè)為圓心,OB為半徑作⊙O交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)M,連接OM,設(shè)拋物線對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)E,運(yùn)用勾股定理即可求得答案.
【解答】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),
∴將A、B坐標(biāo)分別代入拋物線解析式得:,
解得:,
∴拋物線的表達(dá)式為:y=x2﹣2x﹣3;
(2)如圖,∵D是拋物線的頂點(diǎn),拋物線的表達(dá)式為:y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴D(1,﹣4),
∵AE∥PD交直線l:y=x+2于點(diǎn)E,P是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m(0≤m≤3),
∴△AEF∽△PDF,設(shè)E(e,e+2),P(m,m2﹣2m﹣3),
又∵△PDF的面積為S1,△AEF的面積為S2,S1=S2,
∴△AEF≌△PDF,
∴AF=PF,EF=DF,即點(diǎn)F分別是AP、ED的中點(diǎn),
又∵A(﹣1,0),P(m,m2﹣2m﹣3),E(e,e+2),D(1,﹣4),
∴由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得:,
解得:m1=0(與“AE∥PD”不符,應(yīng)舍去),m2=,
∴t2=,
∴P(,﹣),E(,);
(3)①當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),點(diǎn)Q與點(diǎn)O重合,此時(shí)t的值最大,如圖2,
以O(shè)B為斜邊在第一象限內(nèi)作等腰直角△O′OB,
則O′(,),OO′=O′B=,
以O(shè)′為圓心,OO′為半徑作⊙O′,交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)M(1,t),
過點(diǎn)O′作O′H⊥y軸于點(diǎn)H,則∠O′HM=90°,
∵O′H=﹣1=,O′M=OO′=,
∴MH===,
∴t=+=,
②當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)C重合時(shí),點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合,此時(shí)t的值最小,如圖3,
連接BC,以O(shè)為圓心,OB為半徑作⊙O交拋物線對(duì)稱軸于點(diǎn)M,
∵OB=OC=3,
∴⊙O經(jīng)過點(diǎn)C,
連接OM,設(shè)拋物線對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)E,
則OM=OB=3,OE=1,
∵∠MEO=90°,
∴ME===2,
∴t=2,
綜上所述,2≤t≤.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,相似三角形的判定和性質(zhì),圓的性質(zhì),圓周角定理,勾股定理等,通過作輔助圓,利用同弧所對(duì)的圓周角等于圓心角的一半解決問題,是解題關(guān)鍵.
26.如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,正比例函數(shù)y=kx(k≠0)和二次函數(shù)y=﹣x2+bx+3的圖象都經(jīng)過點(diǎn)A(4,3)和點(diǎn)B,過點(diǎn)A作OA的垂線交x軸于點(diǎn)C.D是線段AB上一點(diǎn)(點(diǎn)D與點(diǎn)A、O、B不重合),E是射線AC上一點(diǎn),且AE=OD,連接DE,過點(diǎn)D作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)F,以DE、DF為鄰邊作?DEGF.
(1)填空:k= ,b= 1??;
(2)設(shè)點(diǎn)D的橫坐標(biāo)是t(t>0),連接EF.若∠FGE=∠DFE,求t的值;
(3)過點(diǎn)F作AB的垂線交線段DE于點(diǎn)P若S△DFP=S?DEGF,求OD的長(zhǎng).
【分析】(1)利用待定系數(shù)法可得結(jié)論.
(2)如圖1中,過點(diǎn)E作EP⊥DF于P,連接EF.證明EF=ED,推出PF=PD,求出點(diǎn)D,F(xiàn)的坐標(biāo),點(diǎn)E的縱坐標(biāo),構(gòu)建方程可得結(jié)論.
(3)如圖2中,首先判斷點(diǎn)D只能在第一象限,設(shè)PF交AB于J,再證明DP=2PE,推出DJ=2JA,用t表示出OD,DJ,JA的長(zhǎng),構(gòu)建方程,即可解決問題.
【解答】解:(1)∵正比例函數(shù)y=kx(k≠0)經(jīng)過A(4,3),
∴3=4k,
∴k=,
∵二次函數(shù)y=﹣x2+bx+3的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(4,3),
∴3=﹣×42+4b+3,
∴b=1,
故答案為:,1.
(2)如圖1中,過點(diǎn)E作EP⊥DF于P,連接EF.
∵四邊形DEGF是平行四邊形,
∴∠G=∠EDF
∵∠EGF=∠EFD,
∴∠EFD=∠EDF,
∴EF=ED,
∵EP⊥DF,
∴PD=PF,
∵D(t,t),
∴OD=AE=t,
∵AC⊥AB,
∴∠OAC=90°,
∴tan∠AOC=,
∵OA==5,
∴AC=OA?tan∠AOC=,OC=AC×=,
∴EC=AC﹣AE=﹣t,
∵tan∠ACO=,
∴點(diǎn)E的縱坐標(biāo)為3﹣t,
∵F(t,﹣t2+t+3),PF=PD,
∴=3﹣t,
解得t=或(舍棄).
∴滿足條件的t的值為.
(3)如圖2中,因?yàn)辄c(diǎn)D在線段AB上,S△DFP=S?DEGF,所以DP=2PE,觀察圖象可知,點(diǎn)D只能在第一象限,
設(shè)PF交AB于J,
∵AC⊥AB,PF⊥AB,
∴PJ∥AE,
∴DJ:AJ=DP:PE=2,
∵D(t,t),F(xiàn)(t,﹣t2+t+3),
∴OD=t,DF=﹣t2+t+3﹣t=﹣t2+t+3,
∴DJ=DF=﹣t2+t+,AJ=DJ=﹣t2+t+,
∵OA=5,
∴t﹣t2+t+﹣t2+t+=5,
整理得9t2﹣59t+92=0,
解得t=或4(4不合題意舍棄),
∴OD=t=.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法,平行四邊形的性質(zhì),解直角三角形等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題,屬于中考?jí)狠S題.
27.(2021?婁底)如圖,在直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸相交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C.
(1)求b、c的值;
(2)點(diǎn)P(m,n)為拋物線上的動(dòng)點(diǎn),過P作x軸的垂線交直線l:y=x于點(diǎn)Q.
①當(dāng)0<m<3時(shí),求當(dāng)P點(diǎn)到直線l:y=x的距離最大時(shí)m的值;
②是否存在m,使得以點(diǎn)O、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,若不存在,請(qǐng)說明理由;若存在,請(qǐng)求出m的值.
【分析】(1)由交點(diǎn)式結(jié)合點(diǎn)A、B坐標(biāo)求出解析式,從而得到b、c;
(2)①設(shè)點(diǎn)P、Q的坐標(biāo),把PQ線段用含有m的式子表示,借助二次函數(shù)求出P點(diǎn)到直線l:y=x的距離最大時(shí)的m的值;
②利用平行四邊形的判定定理“一組對(duì)邊平行且相等的四邊形是平行四邊形”和菱形的判定定理“鄰邊相等的平行四邊形是菱形”結(jié)合點(diǎn)坐標(biāo)求解.
【解答】解:(1)由二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸相交于點(diǎn)A(﹣1,0)和點(diǎn)B(3,0),得:
,
解得:,
∴y=x2﹣2x﹣3,
∴b=﹣2,c=﹣3.
(2)①∵點(diǎn)P(m,n)在拋物線上y=x2﹣2x﹣3,
∴P(m,m2﹣2m﹣3),
∴PQ=m﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+3m+3=﹣(m﹣)2+,
∵過P作x軸的垂線交直線l:y=x于點(diǎn)Q,
∴Q(m,m),
設(shè)點(diǎn)P到直線y=x的距離為h,
∵直線y=x是一三象限的角平分線,
∴PQ=h,
∴當(dāng)P點(diǎn)到直線l:y=x的距離最大時(shí),PQ取得最大值,
∴當(dāng)m=時(shí),PQ有最大值,
∴當(dāng)P點(diǎn)到直線l:y=x的距離最大時(shí),m的值為.
②∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C,
∴x=0時(shí),y=﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵OC∥PQ,且以點(diǎn)O、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,
∴PQ=OC,
又∵OC=3,PQ=|﹣m2+3m+3|,
∴3=|﹣m2+3m+3|,
解得:m1=0,m2=3,m3=,m4=,
當(dāng)m1=0時(shí),PQ與OC重合,菱形不成立,舍去;
當(dāng)m2=3時(shí),P(3,0),Q(3,3),
此時(shí),四邊形OCPQ是平行四邊形,OQ=,
∴OQ≠OC,平行四邊形OCPQ不是菱形,舍去;
當(dāng)m3=時(shí),Q(,),
此時(shí),四邊形OCQP是平行四邊形,CQ=,
∴CQ≠OC,平行四邊形OCPQ不是菱形,舍去;
當(dāng)m4=時(shí),Q(,),
此時(shí),四邊形OCQP是平行四邊形,CQ=,
∴CQ≠OC,平行四邊形OCPQ不是菱形,舍去;
綜上所述:不存在m,使得以點(diǎn)O、C、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形是菱形.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查二次函數(shù)的性質(zhì),線段長(zhǎng)度的最大值求解,和菱形存在性問題.在求線段的最大值時(shí)需要先設(shè)出點(diǎn)的坐標(biāo),再表示出線段的長(zhǎng)度,最后結(jié)合二次函數(shù)求出最大值;在探究菱形存在性問題時(shí),需要根據(jù)菱形的判定定理“鄰邊相等的平行四邊形是菱形”進(jìn)行探究.
28.(2021?山西)綜合與探究
如圖,拋物線y=x2+2x﹣6與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,連接AC,BC.
(1)求A、B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)并直接寫出直線AC,BC的函數(shù)表達(dá)式.
(2)點(diǎn)P是直線AC下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作BC的平行線l,交線段AC于點(diǎn)D.
①試探究:在直線l上是否存在點(diǎn)E,使得以點(diǎn)D,C,B,E為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,若存在,求出點(diǎn)E的坐標(biāo),若不存在,請(qǐng)說明理由;
②設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與直線l交于點(diǎn)M,與直線AC交于點(diǎn)N.當(dāng)S△DMN=S△AOC時(shí),請(qǐng)直接寫出DM的長(zhǎng).
【分析】(1)解方程x2+2x﹣6=0,可求得A、B的坐標(biāo),令x=0,可求得點(diǎn)C的坐標(biāo),即可得直線AC,BC的函數(shù)表達(dá)式;
(2)①設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,可得BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,分兩種情況畫出圖形,根據(jù)菱形的性質(zhì)即可求解;
②設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,由直線l∥BC可設(shè)直線BC的解析式為y=3k+b,由點(diǎn)D的坐標(biāo)可得b=﹣4m﹣6,則M(﹣2,﹣4m﹣12),根據(jù)AC的函數(shù)表達(dá)式可得N(﹣2,﹣4),求出MN,根據(jù)S△DMN=S△AOC可求得m,求出點(diǎn)D,點(diǎn)M的坐標(biāo),即可得DM的長(zhǎng).
【解答】解:(1)當(dāng)y=0時(shí),x2+2x﹣6=0,
解得x1=﹣6,x2=2,
∴A(﹣6,0),B(2,0),
當(dāng)x=0時(shí),y=﹣6,
∴C(0,﹣6),
∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),
∴直線AC的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣x﹣6,
∵B(2,0),C(0,﹣6),
∴直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=3x﹣6;
(2)①存在:設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,
∵B(2,0),C(0,﹣6),
∴BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,
∵DE∥BC,
∴當(dāng)DE=BC時(shí),以點(diǎn)D,C,B,E為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,
分兩種情況:
如圖,當(dāng)BD=BC時(shí),四邊形BDEC為菱形,
∴BD2=BC2,
∴(m﹣2)2+(m+6)2=40,
解得:m1=﹣4,m2=0(舍去),
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣4,﹣2),
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣6,﹣8);
如圖,當(dāng)CD=CB時(shí),四邊形CBED為菱形,
∴CD2=CB2,
∴2m2=40,
解得:m1=﹣2,m2=2(舍去),
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣2,2﹣6),
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(2﹣2,2);
綜上,存在點(diǎn)E,使得以點(diǎn)D,C,B,E為頂點(diǎn)的四邊形為菱形,點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣6,﹣8)或(2﹣2,2);
②設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,
∵A(﹣6,0),B(2,0),
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=﹣2,
∵直線BC的函數(shù)表達(dá)式為y=3x﹣6,直線l∥BC,
∴設(shè)直線l的解析式為y=3x+b,
∵點(diǎn)D的坐標(biāo)(m,﹣m﹣6),
∴b=﹣4m﹣6,
∴M(﹣2,﹣4m﹣12),
∵拋物線的對(duì)稱軸與直線AC交于點(diǎn)N.
∴N(﹣2,﹣4),
∴MN=﹣4m﹣12+4=﹣4m﹣8,
∵S△DMN=S△AOC,
∴(﹣4m﹣8)(﹣2﹣m)=×6×6,
整理得:m2+4m﹣5=0,
解得:m1=﹣5,m2=1(舍去),
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣5,﹣1),
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(﹣2,8),
∴DM==3,
答:DM的長(zhǎng)為3.
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)的綜合題,考查了二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、二次函數(shù)的性質(zhì)和菱形的性質(zhì),三角形的面積;解題的關(guān)鍵是會(huì)利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式;理解坐標(biāo)與圖形性質(zhì),會(huì)利用勾股定理表示線段之間的關(guān)系;會(huì)運(yùn)用分類討論的思想解決數(shù)學(xué)問題.
29.(2021?營(yíng)口)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=3x2+bx+c過點(diǎn)A(0,﹣2),B(2,0),點(diǎn)C為第二象限拋物線上一點(diǎn),連接AB,AC,BC,其中AC與x軸交于點(diǎn)E,且tan∠OBC=2.
(1)求點(diǎn)C坐標(biāo);
(2)點(diǎn)P(m,0)為線段BE上一動(dòng)點(diǎn)(P不與B,E重合),過點(diǎn)P作平行于y軸的直線l與△ABC的邊分別交于M,N兩點(diǎn),將△BMN沿直線MN翻折得到△B′MN,設(shè)四邊形B′NBM的面積為S,在點(diǎn)P移動(dòng)過程中,求S與m的函數(shù)關(guān)系式;
(3)在(2)的條件下,若S=3S△ACB′,請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的m值.
【分析】(1)如圖1中,設(shè)BC交y軸于D.利用待定系數(shù)法求出b,c,解直角三角形求出點(diǎn)D的坐標(biāo),求出直線BD的解析式,構(gòu)建方程組確定點(diǎn)C的坐標(biāo)即可.
(2)分兩種情形:當(dāng)0<m<2時(shí),當(dāng)﹣<m≤0時(shí),分別求出MN,根據(jù)S=?BB′?MN,構(gòu)建關(guān)系式即可.
(3)分兩種情形:根據(jù)S=3S△ACB′,構(gòu)建方程求出m即可.
【解答】解:(1)∵拋物線y=3x2+bx+c過點(diǎn)A(0,﹣2),B(2,0),
∴,
解得,
∴拋物線的解析式為y=3x2﹣5x﹣2,
如圖1中,設(shè)BC交y軸于D.
∵tan∠OBD=2=,OB=2,
∴OD=4,
∴D(0,4),
設(shè)直線BD的解析式為y=kx+b,則有,
解得,
∴直線BD的解析式為y=﹣2x+4,
由,解得(即點(diǎn)B)或,
∴C(﹣1,6).
(2)∵A(0,﹣2),B(2,0),C(﹣1,6),
∴直線AB的解析式為y=x﹣2,直線AC的解析式為y=﹣8x﹣2,
∴E(﹣,0),
當(dāng)0<m<2時(shí),∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,m﹣2),
∴MN=﹣2m+4﹣m+2=﹣3m+6,
∴S=?BB′?MN=×2(2﹣m)×(﹣3m+6)=3m2﹣12m+12.
當(dāng)﹣<m≤0時(shí),如圖2中,∵P(m,0),
∴M(m,﹣2m+4),N(m,﹣8m﹣2),
∴MN=﹣2m+4+8m+2=6m+6,
∴S=?BB′?MN=×2(2﹣m)×(6m+6)=﹣6m2+6m+12.
綜上所述,S=.
(3)∵直線AC交x軸于E(﹣,0),B′(2m﹣2,0),
當(dāng)﹣6m2+6m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=或(都不符合題意舍棄),
當(dāng)3m2﹣12m+12=3××|2m﹣2+|×8,
解得m=1或11(舍棄)或﹣2+或﹣2﹣(舍棄),
綜上所述,滿足條件的m的值為1或﹣2+.
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的性質(zhì),四邊形的面積等知識(shí),解題的關(guān)鍵是求出直線BC與y軸的交點(diǎn),確定直線BC的解析式,學(xué)會(huì)用分類討論的思想思考問題,屬于中考?jí)狠S題.
30.(2021?濱州)如下列圖形所示,在平面直角坐標(biāo)系中,一個(gè)三角板的直角頂點(diǎn)與原點(diǎn)O重合,在其繞原點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的過程中,兩直角邊所在直線分別與拋物線y=x2相交于點(diǎn)A、B(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)).
(1)如圖1,若點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)分別為﹣3、,求線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)如圖2,若點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4,求線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖3,若線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),求y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(4)若線段AB中點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為6,求線段AB的長(zhǎng).
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)分別為﹣3、,可以先求的點(diǎn)A和B的坐標(biāo),平行線分線段成比例定理可以得到EC=ED,然后即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo);
(2)根據(jù)點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4,可以求得點(diǎn)B的坐標(biāo),然后根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì),可以求得點(diǎn)A的坐標(biāo),再根據(jù)(1)求中點(diǎn)坐標(biāo)的方法可以求得點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)根據(jù)相似三角形的判定與性質(zhì),可以求得點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo)與點(diǎn)P坐標(biāo)的關(guān)系,從而可以得到y(tǒng)與x的關(guān)系;
(4)將y=6代入(3)中的函數(shù)關(guān)系式,可以求得點(diǎn)P的橫坐標(biāo)的平方,然后根據(jù)勾股定理可以得到OP的長(zhǎng),再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,即可得到線段AB的長(zhǎng).
【解答】解:(1)∵點(diǎn)A、B在拋物線y=x2上,點(diǎn)A、B的橫坐標(biāo)分別為﹣3、,
∴當(dāng)x=﹣3時(shí),y=×(﹣3)2=×9=,當(dāng)x=時(shí),y=×()2=×=,
即點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣3,),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(,),
作AC⊥x軸于點(diǎn)C,作BD⊥x軸于點(diǎn)D,作PE⊥x軸于點(diǎn)E,如右圖1所示,
則AC∥BD∥PE,
∵點(diǎn)P為線段AB的中點(diǎn),
∴PA=PB,
由平行線分線段成比例,可得EC=ED,
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,y),
則x﹣(﹣3)=﹣x,
∴x==﹣,
同理可得,y==,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣,);
(2)∵點(diǎn)B在拋物線y=x2上,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為4,
∴點(diǎn)B的縱坐標(biāo)為:y=×42=8,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,8),
∴OD=4,DB=8,
作AC⊥x軸于點(diǎn)C,作BD⊥x軸于點(diǎn)D,如右圖2所示,
∵∠AOB=90°,∠ACO=90°,∠ODB=90°,
∴∠AOC+∠BOD=90°,∠BOD+∠OBD=90°,∠ACO=∠ODB,
∴∠AOC=∠OBD,
∴△AOC∽△OBD,
∴,
設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,a2),
∴CO=﹣a,AC=a2,
∴,
解得a1=0(舍去),a2=﹣1,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,),
∴中點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為:=,縱坐標(biāo)為=,
∴線段AB中點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,);
(3)作AC⊥x軸于點(diǎn)C,作BD⊥x軸于點(diǎn)D,如右圖3所示,
由(2)知,△AOC∽△OBD,
∴,
設(shè)點(diǎn)A的坐標(biāo)為(a,a2),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(b,b2),
∴,
解得,ab=﹣4,
∵點(diǎn)P(x,y)是線段AB的中點(diǎn),
∴x=,y===,
∴a+b=2x,
∴y==x2+2,
即y關(guān)于x的函數(shù)解析式是y=x2+2;
(4)當(dāng)y=6時(shí),6=x2+2,
∴x2=4,
∵OP===2,△AOB是直角三角形,點(diǎn)P時(shí)斜邊AB的中點(diǎn),
∴AB=2OP=4,
即線段AB的長(zhǎng)是4.
【點(diǎn)評(píng)】這是一道二次函數(shù)綜合題目.主要考查平行線分線段成比例定理、相似三角形的判定與性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、中點(diǎn)坐標(biāo)公式,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的條件,利用數(shù)形結(jié)合的思想解答.
31.(2021?阜新)在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx﹣3交x軸于點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0),過點(diǎn)B的直線y=x﹣2交拋物線于點(diǎn)C.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)P是直線BC下方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(P不與點(diǎn)B,C重合),求△PBC面積的最大值;
(3)若點(diǎn)M在拋物線上,將線段OM繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°,得到線段ON,是否存在點(diǎn)M,使點(diǎn)N恰好落在直線BC上?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PD∥y軸,交x軸于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E,作CF⊥PD于點(diǎn)F,連接PB,PC,設(shè)點(diǎn)P(m,m2﹣2m﹣3),則點(diǎn)E (m,),可得出PE=﹣m2+m+1,再通過解方程組求出點(diǎn)C的坐標(biāo)為(,﹣),利用三角形面積公式和二次函數(shù)性質(zhì)即可得出答案;
(3)設(shè)M(t,t2﹣2t﹣3),N(n,n﹣2),作MG⊥y軸于點(diǎn)G,NH⊥x軸于H,證明△OGM≌△OHN(AAS),得出GM=NH,OG=OH,建立方程組求解即可.
【解答】解:(1)將點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx﹣3 中,得:
,
解得:,
∴該拋物線表達(dá)式為y=x2﹣2x﹣3.
(2)如圖1,過點(diǎn)P作PD∥y軸,交x軸于點(diǎn)D,交BC于點(diǎn)E,作CF⊥PD于點(diǎn)F,連接PB,PC,
設(shè)點(diǎn)P(m,m2﹣2m﹣3),則點(diǎn)E (m,),
∴PE=PD﹣DE=﹣m2+2m+3﹣(﹣m+2)=﹣m2+m+1,
聯(lián)立方程組:,
解得:,,
∵點(diǎn)B坐標(biāo)為(3,0),
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(,﹣),
∴BD+CF=3+,
∴S△PBC=S△PEB+S△PEC
=PE?BD+PE?CF
=PE(BD+CF)
=(﹣m2+m+1)?
=()2+,(其中<m<3),
∵,
∴這個(gè)二次函數(shù)有最大值.
當(dāng)m=時(shí),S△PBC的最大值為.
(3)如圖2,設(shè)M(t,t2﹣2t﹣3),N(n,n﹣2),
作MG⊥y軸于點(diǎn)G,NH⊥x軸于H,
∴∠OGM=∠OHN=90°,
∵線段OM繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°,得到線段ON,
∴OM=ON,∠MON=90°,
∵∠GOH=90°,
∴∠MOG=∠NOH,
在△OGM與△OHN中,
,
∴△OGM≌△OHN(AAS),
∴GM=NH,OG=OH,
∴,
解得:,,
M1(0,﹣3),M2 ,
如圖3,設(shè)M(t,t2﹣2t﹣3),N(n,n﹣2),
作MG⊥x軸于點(diǎn)G,NH⊥x軸于H,
∴∠OGM=∠OHN=90°,
∵線段OM繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)90°,得到線段ON,
∴OM=ON,∠MON=90°,
∵∠GOH=90°,
∴∠MOG=∠NOH,
在△OGM與△OHN中,
,
∴△OGM≌△OHN(AAS),
∴GM=NH,OG=OH,
∴,
解得:t1=,t2=,
∴M3,M4(,);
綜上所述,點(diǎn)M的坐標(biāo)為M1(0,﹣3),M2 ,M3,M4(,).
【點(diǎn)評(píng)】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式、二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、幾何圖形的旋轉(zhuǎn)、全等三角形的判定與性質(zhì)及一元二次方程等知識(shí)點(diǎn),運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想及熟練掌握全等三角形判定和性質(zhì)及二次函數(shù)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
32.(2021?綏化)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+5(a≠0)與x軸交于點(diǎn)A(﹣5,0),點(diǎn)B(1,0)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D為拋物線的頂點(diǎn),連接BD.直線y=經(jīng)過點(diǎn)A,且與y軸交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)N是拋物線上的一點(diǎn),當(dāng)△BDN是以DN為腰的等腰三角形時(shí),求點(diǎn)N的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)F為線段AE上的一點(diǎn),點(diǎn)G為線段OA上的一點(diǎn),連接FG,并延長(zhǎng)FG與線段BD交于點(diǎn)H(點(diǎn)H在第一象限),當(dāng)∠EFG=3∠BAE且HG=2FG時(shí),求出點(diǎn)F的坐標(biāo).
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法即可求得答案;
(2)分兩種情況:①當(dāng)DN=DB時(shí),根據(jù)拋物線的對(duì)稱性即可求得答案,②當(dāng)DN=BN時(shí),方法一:N在BD的垂直平分線上,BD的垂直平分線交BD于I,交x軸于點(diǎn)Q,BD與y軸交點(diǎn)為K,利用三角函數(shù)得出sin∠IQB==,運(yùn)用待定系數(shù)法求得yQI=,通過解方程組即可求得答案;方法二:過點(diǎn)N作DS⊥NT交NT于點(diǎn)S,設(shè)N(a,﹣a2﹣4a+5),D(﹣2,9),運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式即可求出答案;
(3)在AE上取一點(diǎn)F,作AF的垂直平分線交x軸于點(diǎn)M,連接MF,則AM=MF,在AO上M點(diǎn)的右側(cè)作FG=MF,過點(diǎn)F作FP垂直于x軸于點(diǎn)P,過點(diǎn)H作HR垂直于x軸于點(diǎn)R,證明△FPG∽△HRG,設(shè)F(m,﹣﹣),則OP=﹣m,PF=m+,運(yùn)用勾股定理即可求解.
【解答】解:(1)將A(﹣5,0),B(1,0)代入拋物線y=ax2+bx+5(a≠0)得:
,
解得:,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣4x+5;
(2)∵D(﹣2,9),B(1,0),點(diǎn)N是拋物線上的一點(diǎn)且△BDN是以DN為腰的等腰三角形,
∴此題有兩種情形:
①當(dāng)DN=DB時(shí),根據(jù)拋物線的對(duì)稱性得:A與N重合,
∴N1(﹣5,0),
②方法一:當(dāng)DN=BN時(shí)(如圖1),N在BD的垂直平分線上,
BD的垂直平分線交BD于I,交x軸于點(diǎn)Q,BD與y軸交點(diǎn)為K,
∵∠KBO+∠OKB=90°,∠KBO+∠IQB=90°,
∴∠OKB=∠IQB,
在Rt△OKB中,sin∠OKB=,
∴sin∠IQB==,
∵I是BD的中點(diǎn),BD=3,
∴BI=,
∴BQ=15,
∴Q(﹣14,0),I(,)
設(shè)yQI=kx+b,代入得:
,
解得:,
∴yQI=,
聯(lián)立得:,
解得:x=,
∴yQI=,
N2(,),N3(,),
方法二:如圖2,
過點(diǎn)N作DS⊥NT交NT于點(diǎn)S,
設(shè)N(a,﹣a2﹣4a+5),D(﹣2,9),
∵DN=DB,
∴DS2+SN2=NT2+TB2,
∴(﹣2﹣a)2+(9+a2+4a﹣5)2=(﹣a2﹣4a+5)2+(1﹣a)2,
(2+a)2﹣(1﹣a)2=(a2+4a﹣5)2﹣(9+a2+4a﹣5)2,
(2+a+1﹣a)(2+a﹣1+a)=(a2+4a﹣5+a2+4a+4)(a2+4a﹣5﹣a2﹣4a﹣4),
解得:a=,
把a(bǔ)=代入﹣a2﹣4a+5=﹣()2﹣4()+5=,
∴N2(,),N3(,),
綜上所述,N1(﹣5,0),N2(,),N3(,);
(3)如圖1,在AE上取一點(diǎn)F,作AF的垂直平分線交x軸于點(diǎn)M,連接MF,則AM=MF,在AO上M點(diǎn)的右側(cè)作FG=MF,
∴∠FGM=∠FMG,
∴∠EFG=∠BAE+∠FGM=∠BAE+∠FMG=∠BAE+2∠BAE=3∠BAE,
移動(dòng)F點(diǎn),當(dāng)HG=2FG時(shí),點(diǎn)F為所求.
過點(diǎn)F作FP垂直于x軸于點(diǎn)P,過點(diǎn)H作HR垂直于x軸于點(diǎn)R,
∴△FPG∽△HRG,
∴===,GR=2PG,HR=2PF,
設(shè)F(m,﹣﹣),
則OP=﹣m,PF=m+,
HR=2PF=m+5,
∵AP=m+5,
∴AP=2PF,
∵AM=AP﹣MP=2PF﹣MP,MF=AM,
∴在Rt△PMF中,PM2+PF2=MF2,PM2+PF2=(2PF﹣MP)2,
∴PM=PF=×=m+,
∴GP=m+,
∴GR=2PG=m+,
∴PR=3PG=3PM,
∴AR=AP+PR=AP+3PM=2PF+3×PF==,
∴OR=,
∴H(,m+5),
∵B(1,0),D(﹣2,9),
∴BD解析式為:yBD=﹣3x+3,
把H代入上式并解得:m=﹣,
再把m=﹣代入y=﹣x﹣得:y=﹣,
∴F(﹣,﹣).
【點(diǎn)評(píng)】本題是二次函數(shù)綜合題,考查了待定系數(shù)法求一次函數(shù)和二次函數(shù)解析式,等腰三角形性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),三角函數(shù)定義,勾股定理等,熟練掌握待定系數(shù)法,相似三角形的判定和性質(zhì)等相關(guān)知識(shí),正確添加輔助線是解題關(guān)鍵.
33.(2021?深圳)某科技公司銷售高新科技產(chǎn)品,該產(chǎn)品成本為8萬元,銷售單價(jià)x(萬元)與銷售量y(件)的關(guān)系如表所示:
x(萬元)
10
12
14
16
y(件)
40
30
20
10
(1)求y與x的函數(shù)關(guān)系式;
(2)當(dāng)銷售單價(jià)為多少時(shí),有最大利潤(rùn),最大利潤(rùn)為多少?
【分析】(1)通過表格數(shù)據(jù)可以判斷y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為一次函數(shù)關(guān)系,設(shè)出函數(shù)解析式用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)銷售利潤(rùn)等于單件的利潤(rùn)與銷售件數(shù)的乘積列出函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求最值即可.
【解答】解:(1)由表格中數(shù)據(jù)可知,y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為一次函數(shù)關(guān)系,
設(shè)y=kx+b(k≠0),
則,
解得:,
∴y與x的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=﹣5x+90;
(2)設(shè)該產(chǎn)品的銷售利潤(rùn)為w,
由題意得:w=y(tǒng)(x﹣8)=(﹣5x+90)(x﹣8)=﹣5x2+130x﹣720=﹣5(x﹣13)2+125,
∵﹣5<0,
∴當(dāng)x=13時(shí),w最大,最大值為125(萬元),
答:當(dāng)銷售單價(jià)為13萬元時(shí),有最大利潤(rùn),最大利潤(rùn)為125萬元.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查一次函數(shù)的性質(zhì)及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,關(guān)鍵是根據(jù)銷售利潤(rùn)等于單件的利潤(rùn)與銷售件數(shù)的乘積,列出函數(shù)關(guān)系式.
這是一份2020年中考數(shù)學(xué)真題分項(xiàng)匯編專題12二次函數(shù)壓軸解答題 (含解析),共107頁(yè)。試卷主要包含了三點(diǎn),綜合與探究等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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