
一、解答題
1.(2024·內(nèi)蒙古赤峰·中考真題)如圖,是某公園的一種水上娛樂(lè)項(xiàng)目.?dāng)?shù)學(xué)興趣小組對(duì)該項(xiàng)目中的數(shù)學(xué)問(wèn)題進(jìn)行了深入研究.下面是該小組繪制的水滑道截面圖,如圖1,人從點(diǎn)A處沿水滑道下滑至點(diǎn)B處騰空飛出后落入水池.以地面所在的水平線為x軸,過(guò)騰空點(diǎn)B與x軸垂直的直線為y軸,O為坐標(biāo)原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系.他們把水滑道和人騰空飛出后經(jīng)過(guò)的路徑都近似看作是拋物線的一部分.根據(jù)測(cè)量和調(diào)查得到的數(shù)據(jù)和信息,設(shè)計(jì)了以下三個(gè)問(wèn)題,請(qǐng)你解決.
(1)如圖1,點(diǎn)B與地面的距離為2米,水滑道最低點(diǎn)C與地面的距離為米,點(diǎn)C到點(diǎn)B的水平距離為3米,則水滑道所在拋物線的解析式為______;
(2)如圖1,騰空點(diǎn)B與對(duì)面水池邊緣的水平距離米,人騰空后的落點(diǎn)D與水池邊緣的安全距離不少于3米.若某人騰空后的路徑形成的拋物線恰好與拋物線關(guān)于點(diǎn)B成中心對(duì)稱.
①請(qǐng)直接寫出此人騰空后的最大高度和拋物線的解析式;
②此人騰空飛出后的落點(diǎn)D是否在安全范圍內(nèi)?請(qǐng)說(shuō)明理由(水面與地面之間的高度差忽略不計(jì));
(3)為消除安全隱患,公園計(jì)劃對(duì)水滑道進(jìn)行加固.如圖2,水滑道已經(jīng)有兩條加固鋼架,一條是水滑道距地面4米的點(diǎn)M處豎直支撐的鋼架,另一條是點(diǎn)M與點(diǎn)B之間連接支撐的鋼架.現(xiàn)在需要在水滑道下方加固一條支撐鋼架,為了美觀,要求這條鋼架與平行,且與水滑道有唯一公共點(diǎn),一端固定在鋼架上,另一端固定在地面上.請(qǐng)你計(jì)算出這條鋼架的長(zhǎng)度(結(jié)果保留根號(hào)).
【答案】(1)
(2)①此人騰空后的最大高度是米,解析式為;②此人騰空飛出后的落點(diǎn)D在安全范圍內(nèi),理由見解析
(3)這條鋼架的長(zhǎng)度為米
【分析】(1)根據(jù)題意得到水滑道所在拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,且過(guò)點(diǎn),設(shè)水滑道所在拋物線的解析式為,將代入,計(jì)算求出a的值即可;
(2)①根據(jù)題意可設(shè)人騰空后的路徑形成的拋物線的解析式為,由拋物線的頂點(diǎn)為,即可得出結(jié)果;②由①知人騰空后的路徑形成的拋物線的解析式為:,令,求出的值,即點(diǎn)的坐標(biāo),即可得出結(jié)論;
(3)根據(jù)題意可得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4,令中,求出符合實(shí)際的x值,得到點(diǎn)M的坐標(biāo),求出所在直線的解析式為,設(shè)這條鋼架為,與交于點(diǎn)G,與地面交于H,根據(jù)這條鋼架與平行,設(shè)該鋼架所在直線的解析式為,由該鋼架與水滑道有唯一公共點(diǎn),聯(lián)立,根據(jù)方程組有唯一解,求出,即該鋼架所在直線的解析式為,點(diǎn)H與點(diǎn)O重合,根據(jù),,,利用勾股定理即可求解.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意得到水滑道所在拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,且過(guò)點(diǎn),
設(shè)水滑道所在拋物線的解析式為,
將代入,得:,即,
,
水滑道所在拋物線的解析式為;
(2)解:①人騰空后的路徑形成的拋物線恰好與拋物線關(guān)于點(diǎn)B成中心對(duì)稱,
則設(shè)人騰空后的路徑形成的拋物線的解析式為,
人騰空后的路徑形成的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)與拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)于點(diǎn)成中心對(duì)稱,
,
人騰空后的路徑形成的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,即,
∴此人騰空后的最大高度是米,人騰空后的路徑形成的拋物線的解析式為:;
由①知人騰空后的路徑形成的拋物線的解析式為:,
令,則,即
或(舍去,不符合題意),
點(diǎn),
,
,
,
此人騰空飛出后的落點(diǎn)D在安全范圍內(nèi);
(3)解:根據(jù)題意可得點(diǎn)的縱坐標(biāo)為4,
令,即,
(舍去,不符合題意)或,
,
設(shè)所在直線的解析式為,
將代入得:,
解得:,
所在直線的解析式為,
如圖,設(shè)這條鋼架為,與交于點(diǎn)G,與地面交于H,
這條鋼架與平行,
設(shè)該鋼架所在直線的解析式為,
聯(lián)立,即,
整理得:,
該鋼架與水滑道有唯一公共點(diǎn),
,
即該鋼架所在直線的解析式為,
點(diǎn)H與點(diǎn)O重合,
,,,
,
這條鋼架的長(zhǎng)度為米.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,其中涉及點(diǎn)的坐標(biāo)的求法,二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,一次函數(shù)與二次函數(shù)交點(diǎn)問(wèn)題,勾股定理,借助二次函數(shù)解決實(shí)際問(wèn)題,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)建模思想.
2.(2024·廣東深圳·中考真題)為了測(cè)量拋物線的開口大小,某數(shù)學(xué)興趣小組將兩把含有刻度的直尺垂直放置,并分別以水平放置的直尺和豎直放置的直尺為x,y軸建立如圖所示平面直角坐標(biāo)系,該數(shù)學(xué)小組選擇不同位置測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示,設(shè)的讀數(shù)為x,讀數(shù)為y,拋物線的頂點(diǎn)為C.
(1)(Ⅰ)列表:
(Ⅱ)描點(diǎn):請(qǐng)將表格中的描在圖2中;
(Ⅲ)連線:請(qǐng)用平滑的曲線在圖2將上述點(diǎn)連接,并求出y與x的關(guān)系式;
(2)如圖3所示,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線的頂點(diǎn)為C,該數(shù)學(xué)興趣小組用水平和豎直直尺測(cè)量其水平跨度為,豎直跨度為,且,,為了求出該拋物線的開口大小,該數(shù)學(xué)興趣小組有如下兩種方案,請(qǐng)選擇其中一種方案,并完善過(guò)程:
方案一:將二次函數(shù)平移,使得頂點(diǎn)C與原點(diǎn)O重合,此時(shí)拋物線解析式為.
①此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為________;
②將點(diǎn)坐標(biāo)代入中,解得________;(用含m,n的式子表示)
方案二:設(shè)C點(diǎn)坐標(biāo)為
①此時(shí)點(diǎn)B的坐標(biāo)為________;
②將點(diǎn)B坐標(biāo)代入中解得________;(用含m,n的式子表示)
(3)【應(yīng)用】如圖4,已知平面直角坐標(biāo)系中有A,B兩點(diǎn),,且軸,二次函數(shù)和都經(jīng)過(guò)A,B兩點(diǎn),且和的頂點(diǎn)P,Q距線段的距離之和為10,求a的值.
【答案】(1)圖見解析,;
(2)方案一:①;②;方案二:①;②;
(3)a的值為或.
【分析】(1)描點(diǎn),連線,再利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)根據(jù)圖形寫出點(diǎn)或點(diǎn)B的坐標(biāo),再代入求解即可;
(3)先求得,,的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,再求得頂點(diǎn)距線段的距離為,得到的頂點(diǎn)距線段的距離為,得到的頂點(diǎn)坐標(biāo)為或,再分類求解即可.
【詳解】(1)解:描點(diǎn),連線,函數(shù)圖象如圖所示,
觀察圖象知,函數(shù)為二次函數(shù),
設(shè)拋物線的解析式為,
由題意得,
解得,
∴y與x的關(guān)系式為;
(2)解:方案一:①∵,,
∴,
此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)為;
故答案為:;
②由題意得,
解得,
故答案為:;
方案二:①∵C點(diǎn)坐標(biāo)為,,,
∴,
此時(shí)點(diǎn)B的坐標(biāo)為;
故答案為:;
②由題意得,
解得,
故答案為:;
(3)解:根據(jù)題意和的對(duì)稱軸為,
則,,的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴頂點(diǎn)距線段的距離為,
∴的頂點(diǎn)距線段的距離為,
∴的頂點(diǎn)坐標(biāo)為或,
當(dāng)?shù)捻旤c(diǎn)坐標(biāo)為時(shí),,
將代入得,解得;
當(dāng)?shù)捻旤c(diǎn)坐標(biāo)為時(shí),,
將代入得,解得;
綜上,a的值為或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,拋物線的平移等,理解題意,綜合運(yùn)用這些知識(shí)點(diǎn)是解題關(guān)鍵.
3.(2024·四川廣元·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線F:經(jīng)過(guò)點(diǎn),與y軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)在直線上方拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)C,連接交于點(diǎn)D,求的最大值及此時(shí)點(diǎn)C的坐標(biāo);
(3)作拋物線F關(guān)于直線上一點(diǎn)的對(duì)稱圖象,拋物線F與只有一個(gè)公共點(diǎn)E(點(diǎn)E在y軸右側(cè)),G為直線上一點(diǎn),H為拋物線對(duì)稱軸上一點(diǎn),若以B,E,G,H為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,求G點(diǎn)坐標(biāo).
【答案】(1);
(2)最大值為,C的坐標(biāo)為;
(3)點(diǎn)G的坐標(biāo)為,,.
【分析】(1)本題考查了待定系數(shù)法解拋物線分析式,根據(jù)題意將點(diǎn)坐標(biāo)分別代入拋物線解析式,解方程即可;
(2)根據(jù)題意證明,再設(shè)的解析式為,求出的解析式,再設(shè),則,再表示出利用最值即可得到本題答案;
(3)根據(jù)題意求出,再分情況討論當(dāng)為對(duì)角線時(shí),當(dāng)為邊時(shí)繼而得到本題答案.
【詳解】(1)解:,代入,
得:,解得:,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為.
(2)解:如圖1,過(guò)點(diǎn)C作x軸的垂線交于點(diǎn)M.
∴軸,
∴,
∴,
設(shè)的解析式為,
把,代入解析式得,
解得:,
∴.
設(shè),則,
∴,
∵,,
∴當(dāng)時(shí),最大,最大值為.
∴的最大值為,此時(shí)點(diǎn)C的坐標(biāo)為.
(3)解:由中心對(duì)稱可知,拋物線F與的公共點(diǎn)E為直線與拋物線F的右交點(diǎn),
∴,
∴(舍),,
∴.
∵拋物線F:的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線.
如圖2,當(dāng)為對(duì)角線時(shí),由題知,
∴,
∴.
如圖3,當(dāng)為邊時(shí),由題知,
∴,
∴.
如圖4,由題知,
∴,
∴,
綜上:點(diǎn)G的坐標(biāo)為,,.
4.(2024·天津·中考真題)已知拋物線的頂點(diǎn)為,且,對(duì)稱軸與軸相交于點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上,為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)當(dāng)時(shí),求該拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)當(dāng)時(shí),求的值;
(3)若是拋物線上的點(diǎn),且點(diǎn)在第四象限,,點(diǎn)在線段上,點(diǎn)在線段上,,當(dāng)取得最小值為時(shí),求的值.
【答案】(1)該拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)為
(2)10
(3)1
【分析】(1)先求得的值,再配成頂點(diǎn)式,即可求解;
(2)過(guò)點(diǎn)作軸,在中,利用勾股定理求得,在中,勾股定理求得,得該拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)為,再利用待定系數(shù)法求解即可;
(3)過(guò)點(diǎn)作軸,過(guò)點(diǎn)作軸,證明,求得點(diǎn)的坐標(biāo)為,在中,利用勾股定理結(jié)合題意求得,在的外部,作,且,證明,得到,當(dāng)滿足條件的點(diǎn)落在線段上時(shí),取得最小值,求得點(diǎn)的坐標(biāo)為,再利用待定系數(shù)法求解即可.
【詳解】(1)解:,得.又,
該拋物線的解析式為.
,
該拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)為;
(2)解:過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為,
則.
在中,由,
.
解得(舍).
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
,即.
拋物線的對(duì)稱軸為.
對(duì)稱軸與軸相交于點(diǎn),則.
在中,由,
.
解得負(fù)值舍去.
由,得該拋物線頂點(diǎn)的坐標(biāo)為.
該拋物線的解析式為.
點(diǎn)在該拋物線上,有.
;
(3)解:過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為,
則.
.
在中,.
過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為,則.
,又,
.
∴,,
∴點(diǎn)的坐標(biāo)為.
在中,,
,即.
根據(jù)題意,,得.
在的外部,作,且,連接,
得.
.
∴.
.
當(dāng)滿足條件的點(diǎn)落在線段上時(shí),取得最小值,即.
在中,,
.得.
.解得(舍).
點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為.
點(diǎn)都在拋物線上,
得.
.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合題,考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的頂點(diǎn)式,勾股定理,垂線段最短,全等三角形的判定和性質(zhì),正確引出輔助線是解題的關(guān)鍵.
5.(2024·內(nèi)蒙古包頭·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸相交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)左側(cè)),頂點(diǎn)為,連接.
(1)求該拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖1,若是軸正半軸上一點(diǎn),連接.當(dāng)點(diǎn)的坐標(biāo)為時(shí),求證:;
(3)如圖2,連接,將沿軸折疊,折疊后點(diǎn)落在第四象限的點(diǎn)處,過(guò)點(diǎn)的直線與線段相交于點(diǎn),與軸負(fù)半軸相交于點(diǎn).當(dāng)時(shí),與是否相等?請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)見解析
(3)相等,理由見解析
【分析】(1)根據(jù)頂點(diǎn)為,利用求出,再將代入解析式即可求出,即可得出函數(shù)表達(dá)式;
(2)延長(zhǎng)交x軸于點(diǎn)D,由(1)知拋物線的解析式表達(dá)式為,求出,再利用待定系數(shù)法求出直線的解析式為,進(jìn)而求出,則,利用兩點(diǎn)間距離公式求出,易證,得到,由,即可證明;
(3)過(guò)點(diǎn)作軸,交x軸于點(diǎn)G,利用拋物線解析式求出,求出,根據(jù),易證,得到,由,即,求出,得到,即點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,由折疊的性質(zhì)得到,求出直線的解析式為,進(jìn)而求出,得到,利用三角形面積公式求出,則,即可證明結(jié)論.
【詳解】(1)解:該拋物線的頂點(diǎn)為,即該拋物線的對(duì)稱軸為,
,
,
將代入解析式,則,
,
拋物線的解析式表達(dá)式為;
(2)證明:如圖1,延長(zhǎng)交x軸于點(diǎn)D,
由(1)知拋物線的解析式表達(dá)式為,則,
,
點(diǎn)的坐標(biāo)為,
設(shè)直線的解析式為,
則,
解得:
直線的解析式為,則,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:過(guò)點(diǎn)作軸,交x軸于點(diǎn)G,
令,即,
解得:,
根據(jù)題意得:,
,
軸,軸,
,
,
,
,即,
,
,
點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
由折疊的性質(zhì)得到,
設(shè)直線的解析式為,
則,
解得:,
直線的解析式為,
,
,
,
,
,
,,
.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)綜合問(wèn)題,涉及二次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)解析式,一次函數(shù)的解析式,折疊的性質(zhì),二次函數(shù)與三角形相似的綜合問(wèn)題,二次函數(shù)與面積綜合問(wèn)題,正確作出輔助線構(gòu)造三角形相似是解題的關(guān)鍵.
6.(2024·吉林·中考真題)小明利用一次函數(shù)和二次函數(shù)知識(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)計(jì)算程序,其程序框圖如圖(1)所示,輸入x的值為時(shí),輸出y的值為1;輸入x的值為2時(shí),輸出y的值為3;輸入x的值為3時(shí),輸出y的值為6.
(1)直接寫出k,a,b的值.
(2)小明在平面直角坐標(biāo)系中畫出了關(guān)于x的函數(shù)圖像,如圖(2).
Ⅰ.當(dāng)y隨x的增大而增大時(shí),求x的取值范圍.
Ⅱ.若關(guān)于x的方程(t為實(shí)數(shù)),在時(shí)無(wú)解,求t的取值范圍.
Ⅲ.若在函數(shù)圖像上有點(diǎn)P,Q(P與Q不重合).P的橫坐標(biāo)為m,Q的橫坐標(biāo)為.小明對(duì)P,Q之間(含P,Q兩點(diǎn))的圖像進(jìn)行研究,當(dāng)圖像對(duì)應(yīng)函數(shù)的最大值與最小值均不隨m的變化而變化,直接寫出m的取值范圍.
【答案】(1)
(2)Ⅰ:或;Ⅱ:或;Ⅲ:或
【分析】本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的圖像與性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,一元二次方程的解,正確理解題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想是解決本題的額關(guān)鍵.
(1)先確定輸入x值的范圍,確定好之后將x,y的值代入所給的y關(guān)于x的函數(shù)解析式種解方程或方程組即可;
(2)Ⅰ:可知一次函數(shù)解析式為:,二次函數(shù)解析式為:,當(dāng)時(shí),,對(duì)稱為直線,開口向上,故時(shí),y隨著x的增大而增大;當(dāng)時(shí),,,故時(shí),y隨著x的增大而增大;
Ⅱ:?jiǎn)栴}轉(zhuǎn)化為拋物線與直線在時(shí)無(wú)交點(diǎn),考慮兩個(gè)臨界狀態(tài),當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)正好一個(gè)交點(diǎn),因此當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn);當(dāng),,故當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)正好一個(gè)交點(diǎn),因此當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn),當(dāng)或時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn),即方程無(wú)解;
Ⅲ: 可求點(diǎn)P、Q關(guān)于直線對(duì)稱,當(dāng),,當(dāng)時(shí),,當(dāng)圖像對(duì)應(yīng)函數(shù)的最大值與最小值均不隨m的變化而變化,而當(dāng)時(shí),,時(shí),,故①當(dāng),由題意得:,則;②當(dāng),由題意得:,則,綜上:或.
【詳解】(1)解:∵,
∴將,代入,
得:,
解得:,
∵,
∴將,代入
得:,
解得:;
(2)解:Ⅰ,∵,
∴一次函數(shù)解析式為:,二次函數(shù)解析式為:
當(dāng)時(shí),,對(duì)稱為直線,開口向上,
∴時(shí),y隨著x的增大而增大;
當(dāng)時(shí),,,
∴時(shí),y隨著x的增大而增大,
綜上,x的取值范圍:或;
Ⅱ,∵,
∴,在時(shí)無(wú)解,
∴問(wèn)題轉(zhuǎn)化為拋物線與直線在時(shí)無(wú)交點(diǎn),
∵對(duì)于,當(dāng)時(shí),
∴頂點(diǎn)為,如圖:
∴當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)正好一個(gè)交點(diǎn),
∴當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn);
當(dāng),,
∴當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)正好一個(gè)交點(diǎn),
∴當(dāng)時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn),
∴當(dāng)或時(shí),拋物線與直線在時(shí)沒(méi)有交點(diǎn),
即:當(dāng)或時(shí),關(guān)于x的方程(t為實(shí)數(shù)),在時(shí)無(wú)解;
Ⅲ:∵,
∴,
∴點(diǎn)P、Q關(guān)于直線對(duì)稱,
當(dāng),,當(dāng)時(shí),,
∵當(dāng)圖像對(duì)應(yīng)函數(shù)的最大值與最小值均不隨m的變化而變化,而當(dāng)時(shí),,時(shí),,
∴①當(dāng),如圖:
由題意得:,
∴;
②當(dāng),如圖:
由題意得:,
∴,
綜上:或.
7.(2024·四川達(dá)州·中考真題)如圖1,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn).點(diǎn)是拋物線的頂點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖2,連接,,直線交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn),若點(diǎn)是直線上方拋物線上一點(diǎn),且,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)是拋物線對(duì)稱軸上位于點(diǎn)上方的一動(dòng)點(diǎn),是否存在以點(diǎn),,為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形,若存在,請(qǐng)直接寫出滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)或;
(3)或或或
【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式,即可求解;
(2)先求得的坐標(biāo),根據(jù)勾股定理的逆定理得出是等腰三角形,進(jìn)而根據(jù)得出,連接,設(shè)交軸于點(diǎn),則得出是等腰直角三角形,進(jìn)而得出,則點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí)符合題意,,過(guò)點(diǎn)作交拋物線于點(diǎn),得出直線的解析式為,聯(lián)立拋物線解析式,即可求解;
(3)勾股定理求得,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì),分類討論解方程,即可求解.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),
∴
解得:
∴拋物線的解析式為;
(2)由,當(dāng)時(shí),,則
∵,則,對(duì)稱軸為直線
設(shè)直線的解析式為,代入,
∴
解得:
∴直線的解析式為,
當(dāng)時(shí),,則
∴
∴
∴是等腰三角形,
∴
連接,設(shè)交軸于點(diǎn),則
∴是等腰直角三角形,
∴,,
又
∴
∴
∴點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí)符合題意,
如圖所示,過(guò)點(diǎn)作交拋物線于點(diǎn),
設(shè)直線的解析式為,將代入得,
解得:
∴直線的解析式為
聯(lián)立
解得:,
∴
綜上所述,或;
(3)解:∵,,
∴
∵點(diǎn)是拋物線對(duì)稱軸上位于點(diǎn)上方的一動(dòng)點(diǎn),設(shè)其中
∴,
①當(dāng)時(shí),,解得:或
②當(dāng)時(shí),,解得:
③當(dāng)時(shí),,解得:或(舍去)
綜上所述,或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合問(wèn)題,待定系數(shù)法求解析式,面積問(wèn)題,特殊三角形問(wèn)題,熟練掌握二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
8.(2024·四川瀘州·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)B,且關(guān)于直線對(duì)稱.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)當(dāng)時(shí),y的取值范圍是,求t的值;
(3)點(diǎn)C是拋物線上位于第一象限的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)C作x軸的垂線交直線于點(diǎn)D,在y軸上是否存在點(diǎn)E,使得以B,C,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,求出該菱形的邊長(zhǎng);若不存在,說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在點(diǎn)以B,C,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,邊長(zhǎng)為或2
【分析】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,菱形的性質(zhì),正確的求出函數(shù)解析式,利用數(shù)形結(jié)合和分類討論的思想進(jìn)行求解,是解題的關(guān)鍵.
(1)待定系數(shù)法求出函數(shù)解析式即可;
(2)分和,兩種情況,結(jié)合二次函數(shù)的增減性進(jìn)行求解即可.
(3)分為菱形的邊和菱形的對(duì)角線兩種情況進(jìn)行討論求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)B,且關(guān)于直線對(duì)稱,
∴,解得:,
∴;
(2)∵拋物線的開口向下,對(duì)稱軸為直線,
∴拋物線上點(diǎn)到對(duì)稱軸上的距離越遠(yuǎn),函數(shù)值越小,
∵時(shí),,
①當(dāng)時(shí),則:當(dāng)時(shí),函數(shù)有最大值,即:,
解得:或,均不符合題意,舍去;
②當(dāng)時(shí),則:當(dāng)時(shí),函數(shù)有最大值,即:,
解得:;
故;
(3)存在;
當(dāng)時(shí),解得:,當(dāng)時(shí),,
∴,,
設(shè)直線的解析式為,把代入,得:,
∴,
設(shè),則:,
∴,,,
當(dāng)B,C,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是菱形時(shí),分兩種情況:
①當(dāng)為邊時(shí),則:,即,
解得:(舍去)或,
此時(shí)菱形的邊長(zhǎng)為;
②當(dāng)為對(duì)角線時(shí),則:,即:,
解得:或(舍去)
此時(shí)菱形的邊長(zhǎng)為:;
綜上:存在以B,C,D,E為頂點(diǎn)的四邊形是菱形,邊長(zhǎng)為或2.
9.(2024·四川南充·中考真題)已知拋物線與軸交于點(diǎn),.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn),點(diǎn)為線段上一點(diǎn)(不與端點(diǎn)重合),直線,分別交拋物線于點(diǎn),,設(shè)面積為,面積為,求的值;
(3)如圖,點(diǎn)是拋物線對(duì)稱軸與軸的交點(diǎn),過(guò)點(diǎn)的直線(不與對(duì)稱軸重合)與拋物線交于點(diǎn),,過(guò)拋物線頂點(diǎn)作直線軸,點(diǎn)是直線上一動(dòng)點(diǎn).求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()利用待定系數(shù)法即可求解;
()設(shè),直線為,求出,直線為,求出,聯(lián)立方程組得,,再根據(jù),即可求解;
()設(shè)直線為,由得,得,設(shè),,聯(lián)立直線與拋物,得,根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得:,,作點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),連接,則有,過(guò)點(diǎn)作于F,則,則,,根據(jù)勾股定理得,即可求出最小值.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn),,
,
解得,
∴拋物線的解析式為;
(2)設(shè),直線為,據(jù)題意得,
,解得,
∴,
聯(lián)立得,
解得或,
∴,
設(shè),直線為,據(jù)題意得,
,解得,
∴,
聯(lián)立得,
解得或,
∴,
,
,
∴;
(3)設(shè)直線為,由得,
∴,
∴,
設(shè),,
聯(lián)立直線與拋物線,
得,
,
根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系可得:,,
作點(diǎn)關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),連接,
由題意得直線,則,
∴,
過(guò)點(diǎn)作于F,則.
則,,
在中,
,
即當(dāng)時(shí),,此時(shí),
故的最小值為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)和一次函數(shù)的圖象與性質(zhì),二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系,解一元二次方程,根的判別式,勾股定理,軸對(duì)稱的性質(zhì),熟練掌握知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.
10.(2024·四川成都·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線:與軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),其頂點(diǎn)為,是拋物線第四象限上一點(diǎn).
(1)求線段的長(zhǎng);
(2)當(dāng)時(shí),若的面積與的面積相等,求的值;
(3)延長(zhǎng)交軸于點(diǎn),當(dāng)時(shí),將沿方向平移得到.將拋物線平移得到拋物線,使得點(diǎn),都落在拋物線上.試判斷拋物線與是否交于某個(gè)定點(diǎn).若是,求出該定點(diǎn)坐標(biāo);若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)拋物線與交于定點(diǎn)
【分析】(1)根據(jù)題意可得,整理得,即可知?jiǎng)t有;
(2)由題意得拋物線:,則設(shè),可求得,結(jié)合題意可得直線解析式為,設(shè)直線與拋物線對(duì)稱軸交于點(diǎn)E,則,即可求得,進(jìn)一步解得點(diǎn),過(guò)D作于點(diǎn)H,則,即可求得;
(3)設(shè)可求得直線解析式為,過(guò)點(diǎn)D作,可得,結(jié)合題意得設(shè)拋物線解析式為,由于過(guò)點(diǎn),可求得拋物線解析式為,根據(jù)解得,即可判斷拋物線與交于定點(diǎn).
【詳解】(1)解:∵拋物線:與軸交于A,B兩點(diǎn),
∴,整理得,解得
∴
則;
(2)當(dāng)時(shí),拋物線:,
則
設(shè),則,
設(shè)直線解析式為,
∵點(diǎn)D在直線上,
∴,解得,
則直線解析式為,
設(shè)直線與拋物線對(duì)稱軸交于點(diǎn)E,則,
∴,
∵的面積與的面積相等,
∴,解得,
∴點(diǎn),
過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)H,則,
則;
(3)設(shè)直線解析式為,
則,解得,
那么直線解析式為,
過(guò)點(diǎn)D作,如圖,
則,
∵,
∴,
∵將沿方向平移得到,
∴
由題意知拋物線平移得到拋物線,設(shè)拋物線解析式為,
∵點(diǎn),都落在拋物線上
∴,
解得,
則拋物線解析式為
∵
整理得,解得,
∴拋物線與交于定點(diǎn).
【點(diǎn)睛】本題主要考查二次函數(shù)的性質(zhì)、兩點(diǎn)之間的距離、一次函數(shù)的性質(zhì)、求正切值、二次函數(shù)的平移、等腰三角形的性質(zhì)和拋物線過(guò)定點(diǎn),解題的關(guān)鍵是熟悉二次函數(shù)的性質(zhì)和平移過(guò)程中數(shù)形結(jié)合思想的應(yīng)用.
11.(2024·四川德陽(yáng)·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)當(dāng)時(shí),求的函數(shù)值的取值范圍;
(3)將拋物線的頂點(diǎn)向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),點(diǎn)為拋物線的對(duì)稱軸上一動(dòng)點(diǎn),求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最小值為:
【分析】(1)直接利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式即可;
(2)求解的對(duì)稱軸為直線,而,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得答案;
(3)求解,,可得,求解直線為,及,證明在直線上,如圖,過(guò)作于,連接,過(guò)作于,可得,,證明,可得,可得,再進(jìn)一步求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于點(diǎn),
∴,
解得:,
∴拋物線的解析式為:;
(2)解:∵的對(duì)稱軸為直線,而,
∴函數(shù)最小值為:,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
∴函數(shù)值的范圍為:;
(3)解:∵,
當(dāng)時(shí),,
∴,
當(dāng)時(shí),
解得:,,
∴,
∴,
設(shè)直線為,
∴,
∴,
∴直線為,
∵拋物線的頂點(diǎn)向下平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn),而頂點(diǎn)為,
∴,
∴在直線上,
如圖,過(guò)作于,連接,過(guò)作于,
∵,,
∴,,
∵對(duì)稱軸與軸平行,
∴,
∴,
∴,
由拋物線的對(duì)稱性可得:,,
∴,
當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào),
∴,
∴,
∴,
即的最小值為:.
【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),利用軸對(duì)稱的性質(zhì)求解線段和的最小值,銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,做出合適的輔助線是解本題的關(guān)鍵.
12.(2024·山東·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)在二次函數(shù)的圖像上,記該二次函數(shù)圖像的對(duì)稱軸為直線.
(1)求的值;
(2)若點(diǎn)在的圖像上,將該二次函數(shù)的圖像向上平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,得到新的二次函數(shù)的圖像.當(dāng)時(shí),求新的二次函數(shù)的最大值與最小值的和;
(3)設(shè)的圖像與軸交點(diǎn)為,.若,求的取值范圍.
【答案】(1)
(2)新的二次函數(shù)的最大值與最小值的和為;
(3)
【分析】(1)把點(diǎn)代入可得,再利用拋物線的對(duì)稱軸公式可得答案;
(2)把點(diǎn)代入,可得:,可得拋物線為,將該二次函數(shù)的圖像向上平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,得到新的二次函數(shù)為:,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得答案;
(3)由根與系數(shù)的關(guān)系可得,,結(jié)合,,再建立不等式組求解即可.
【詳解】(1)解:∵點(diǎn)在二次函數(shù)的圖像上,
∴,
解得:,
∴拋物線為:,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線,
∴;
(2)解:∵點(diǎn)在的圖像上,
∴,
解得:,
∴拋物線為,
將該二次函數(shù)的圖像向上平移5個(gè)單位長(zhǎng)度,得到新的二次函數(shù)為:
,
∵,
∴當(dāng)時(shí),函數(shù)有最小值為,
當(dāng)時(shí),函數(shù)有最大值為
∴新的二次函數(shù)的最大值與最小值的和為;
(3)∵的圖像與軸交點(diǎn)為,.
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴即,
解得:.
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)的綜合題,利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,熟練的利用各知識(shí)點(diǎn)建立方程或不等式組解題是關(guān)鍵.
13.(2024·上?!ぶ锌颊骖})在平面直角坐標(biāo)系中,已知平移拋物線后得到的新拋物線經(jīng)過(guò)和.
(1)求平移后新拋物線的表達(dá)式;
(2)直線()與新拋物線交于點(diǎn)P,與原拋物線交于點(diǎn)Q.
①如果小于3,求m的取值范圍;
②記點(diǎn)P在原拋物線上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為,如果四邊形有一組對(duì)邊平行,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
【答案】(1)或;
(2)①;②.
【分析】(1)設(shè)平移拋物線后得到的新拋物線為,把和代入可得答案;
(2)①如圖,設(shè),則,,結(jié)合小于3,可得,結(jié)合,從而可得答案;②先確定平移方式為,向右平移2個(gè)單位,向下平移3個(gè)單位,由題意可得:在的右邊,當(dāng)時(shí),可得,結(jié)合平移的性質(zhì)可得答案如圖,當(dāng)時(shí),則,過(guò)作于,證明,可得,設(shè),則,,,再建立方程求解即可.
【詳解】(1)解:設(shè)平移拋物線后得到的新拋物線為,
把和代入可得:
,
解得:,
∴新拋物線為;
(2)解:①如圖,設(shè),則,
∴,
∵小于3,
∴,
∴,
∵,
∴;
②∵,
∴平移方式為,向右平移2個(gè)單位,向下平移3個(gè)單位,
由題意可得:在的右邊,當(dāng)時(shí),
∴軸,
∴,
∴,
由平移的性質(zhì)可得:,即;
如圖,當(dāng)時(shí),則,
過(guò)作于,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則,,,
∴,
解得:(不符合題意舍去);
綜上:;
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)的綜合題,拋物線的平移,利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的圖象與性質(zhì) ,相似三角形的判定與性質(zhì),熟練的利用數(shù)形結(jié)合的方法解題是關(guān)鍵.
14.(2024·四川遂寧·中考真題)二次函數(shù)的圖象與軸分別交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn),為拋物線上的兩點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)當(dāng)兩點(diǎn)關(guān)于拋物線對(duì)稱軸對(duì)稱,是以點(diǎn)為直角頂點(diǎn)的直角三角形時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)設(shè)的橫坐標(biāo)為,的橫坐標(biāo)為,試探究:的面積是否存在最小值,若存在,請(qǐng)求出最小值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,最小值為
【分析】本題考查了二次函數(shù)的綜合題,待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,勾股定理,已知兩點(diǎn)坐標(biāo)表示兩點(diǎn)距離,二次函數(shù)最值,熟練掌握知識(shí)點(diǎn),正確添加輔助線是解題的關(guān)鍵.
(1)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)可求,設(shè),由,得,則
,解得,(舍去),故;
(3)分當(dāng)點(diǎn)P、Q在x軸下方,且點(diǎn)Q在點(diǎn)P上方時(shí),當(dāng)點(diǎn)P、Q在x軸下方,且點(diǎn)P在點(diǎn)Q上方時(shí),當(dāng)點(diǎn)P、Q都在x軸上方或者一個(gè)在x軸上方,一個(gè)在x軸下方,得到這個(gè)面積是關(guān)于m的二次函數(shù),進(jìn)而求最值即可.
【詳解】(1)解:把,代入得,
,解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為;
(2)解:如圖:
由得拋物線對(duì)稱軸為直線,
∵兩點(diǎn)關(guān)于拋物線對(duì)軸對(duì)稱,
∴,
設(shè),
∵,
∴,
∴
,
整理得,,
解得,(舍去),
∴,
∴;
(3)存在,理由:
當(dāng)點(diǎn)P、Q在x軸下方,且點(diǎn)Q在點(diǎn)P上方時(shí),
設(shè)點(diǎn),則點(diǎn),設(shè)直線交軸于點(diǎn),
設(shè)直線表達(dá)式為:,
代入,
得:,
解得:,
∴直線的表達(dá)式為:,
令,得
則,
則,
則
,
即存在最小值為;
當(dāng)點(diǎn)P、Q在x軸下方,且點(diǎn)P在點(diǎn)Q上方時(shí),
同上可求直線表達(dá)式為:,
令,得
則,
則,
則
即存在最小值為;
當(dāng)點(diǎn)P、Q都在x軸上方或者一個(gè)在x軸上方,一個(gè)在x軸下方同理可求,
即存在最小值為,
綜上所述,的面積是否存在最小值,且為.
15.(2024·四川涼山·中考真題)如圖,拋物線與直線相交于兩點(diǎn),與軸相交于另一點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)是直線上方拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與重合),過(guò)點(diǎn)作直線軸于點(diǎn),交直線于點(diǎn),當(dāng)時(shí),求點(diǎn)坐標(biāo);
(3)拋物線上是否存在點(diǎn)使的面積等于面積的一半?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)拋物線的解析式為
(2)的坐標(biāo)為
(3)的坐標(biāo)為或或或
【分析】(1)把代入求出,再用待定系數(shù)法可得拋物線的解析式為;
(2)設(shè),則,,由,可得,解出的值可得的坐標(biāo)為;
(3)過(guò)作軸交直線于,求出,知,故,設(shè),則,可得,,根據(jù)的面積等于面積的一半,有,可得,即或,解出的值可得答案.
【詳解】(1)解:把代入得:,
,
把,代入得:
,
解得,
拋物線的解析式為;
(2)解:設(shè),則,,
,
,
解得或(此時(shí)不在直線上方,舍去);
的坐標(biāo)為;
(3)解:拋物線上存在點(diǎn),使的面積等于面積的一半,理由如下:
過(guò)作軸交直線于,過(guò)點(diǎn)B作,延長(zhǎng)交x軸于點(diǎn)F,如圖:
在中,令得,
解得或,
,,
,
,
,
設(shè),則,
,
∵
,
的面積等于面積的一半,
,
,
或,
解得或,
的坐標(biāo)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題考查二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),涉及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,拋物線與坐標(biāo)軸交點(diǎn)問(wèn)題,解一元二次方程,三角形面積等知識(shí),解題的關(guān)鍵是用含字母的式子表示相關(guān)點(diǎn)坐標(biāo)和相關(guān)線段的長(zhǎng)度.
16.(2024·江蘇連云港·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線(a、b為常數(shù),).
(1)若拋物線與軸交于、兩點(diǎn),求拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)如圖,當(dāng)時(shí),過(guò)點(diǎn)、分別作軸的平行線,交拋物線于點(diǎn)M、N,連接.求證:平分;
(3)當(dāng),時(shí),過(guò)直線上一點(diǎn)作軸的平行線,交拋物線于點(diǎn).若的最大值為4,求的值.
【答案】(1)
(2)見解析
(3)
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)連接,根據(jù)題意,求得,,進(jìn)而求出,,利用勾股定理求出,求出,從而得到,結(jié)合平行線的性質(zhì)即可證明結(jié)論;
(3)設(shè),則,,求出當(dāng)時(shí),,得到點(diǎn)在的上方,設(shè),故,其對(duì)稱軸為,分為和兩種情況討論即可.
【詳解】(1)解:分別將,代入,
得,
解得.
函數(shù)表達(dá)式為;
(2)解:連接,
,
.
當(dāng)時(shí),,即點(diǎn),當(dāng)時(shí),,即點(diǎn).
,,
,,,
在中,.
,
,
.
,
.
.
平分.
(3)解:設(shè),則,.
當(dāng)時(shí),.
令,
解得,.
,
,
點(diǎn)在的上方(如圖1).
設(shè),
故,
其對(duì)稱軸為,且.
①當(dāng)時(shí),即.
由圖2可知:
當(dāng)時(shí),取得最大值.
解得或(舍去).
②當(dāng)時(shí),得,
由圖3可知:
當(dāng)時(shí),取得最大值.
解得(舍去).
綜上所述,的值為.
【點(diǎn)睛】本題考查拋物線與角度的綜合問(wèn)題,拋物線與x軸的交點(diǎn),二次函數(shù)的解析式及最值等問(wèn)題,關(guān)鍵是利用二次函數(shù)的性質(zhì)求最值.
17.(2024·江蘇蘇州·中考真題)如圖①,二次函數(shù)的圖象與開口向下的二次函數(shù)圖象均過(guò)點(diǎn),.
(1)求圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若圖象過(guò)點(diǎn),點(diǎn)P位于第一象限,且在圖象上,直線l過(guò)點(diǎn)P且與x軸平行,與圖象的另一個(gè)交點(diǎn)為Q(Q在P左側(cè)),直線l與圖象的交點(diǎn)為M,N(N在M左側(cè)).當(dāng)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖②,D,E分別為二次函數(shù)圖象,的頂點(diǎn),連接,過(guò)點(diǎn)A作.交圖象于點(diǎn)F,連接EF,當(dāng)時(shí),求圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式.
【答案】(1)
(2)點(diǎn)P的坐標(biāo)為
(3)
【分析】(1)運(yùn)用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式即可;
(2)可求對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為:,其對(duì)稱軸為直線.作直線,交直線l于點(diǎn)H.(如答圖①)由二次函數(shù)的對(duì)稱性得,, ,由,得到,設(shè),則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為,,,故有,解得,(舍去),故點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
(3)連接,交x軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作軸于點(diǎn)J,(如答圖②),則四邊形為矩形,設(shè)對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,可求,,則,,,而,則.設(shè),則,,,即,可得,故,則,則①,由點(diǎn)F在上,得到,化簡(jiǎn)得②,由①,②可得,解得,因此,故的函數(shù)表達(dá)式為.
【詳解】(1)解:(1)將,代入,得,
,
解得:
對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為:;
(2)解:設(shè)對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,將點(diǎn)代入
得:,
解得:.
對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為:,其對(duì)稱軸為直線.
又圖象的對(duì)稱軸也為直線,
作直線,交直線l于點(diǎn)H(如答圖①)
由二次函數(shù)的對(duì)稱性得,,
∴.
又,而
.
設(shè),則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為.
將代入,得,
將代入,得.
,,
即,解得,(舍去).
點(diǎn)P的坐標(biāo)為;
(3)解:連接,交x軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作軸于點(diǎn)J.(如答圖②)
,軸,軸,
四邊形為矩形,
,.
設(shè)對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為,
點(diǎn)D,E分別為二次函數(shù)圖象,的頂點(diǎn),
將分別代入,
得,
∴,,
,,.
在中,.
,
.
又,
.
.
設(shè),則,.
,
.
,
.
,
.
又,
,
①
點(diǎn)F在上,
,
即.
,
②
由①,②可得.
解得(舍去),,
.
的函數(shù)表達(dá)式為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)的對(duì)稱性,矩形的判定與性質(zhì),解直角三角形的相關(guān)運(yùn)算,熟練掌握知識(shí)點(diǎn),正確添加輔助線是解決本題的關(guān)鍵.
18.(2024·內(nèi)蒙古呼倫貝爾·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)原點(diǎn)和點(diǎn).經(jīng)過(guò)點(diǎn)的直線與該二次函數(shù)圖象交于點(diǎn),與軸交于點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)的解析式及點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)點(diǎn)是二次函數(shù)圖象上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在直線上方時(shí),過(guò)點(diǎn)作軸于點(diǎn),與直線交于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為.
①為何值時(shí)線段的長(zhǎng)度最大,并求出最大值;
②是否存在點(diǎn),使得與相似.若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1),
(2)①當(dāng)時(shí),有最大值為;②當(dāng)P的坐標(biāo)為或時(shí),與相似
【分析】(1)把,,代入求解即可,利用待定系數(shù)法求出直線解析式,然后令,求出y,即可求出C的坐標(biāo);
(2)①根據(jù)P、D的坐標(biāo)求出,然后根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)求解即可;
②先利用等邊對(duì)等角,平行線的判定與性質(zhì)等求出,然后分,兩種情況討論過(guò),利用相似三角形的性質(zhì)、等腰三角形的判定與性質(zhì)等求解即可.
【詳解】(1)解:把,,代入,
得,
解得,
∴二次函數(shù)的解析式為,
設(shè)直線解析式為,
則,
解得,
∴直線解析式為,
當(dāng)時(shí),,
∴;
(2)解:①設(shè),則,
∴
,
∴當(dāng)時(shí),有最大值為;
②∵,,
∴,
又,
∴,
又軸,
∴軸,
∴,
當(dāng)時(shí),如圖,
∴,
∴軸,
∴P的縱坐標(biāo)為3,
把代入,得,
解得,,
∴,
∴,
∴P的坐標(biāo)為;
當(dāng)時(shí),如圖,過(guò)B作于F,
則,,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
∴P的坐標(biāo)為
綜上,當(dāng)P的坐標(biāo)為或時(shí),與相似.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,待定系數(shù)法求二次函數(shù)、一次函數(shù)解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),明確題意,添加合適輔助線,合理分類討論是解題的關(guān)鍵.
19.(2024·山東威?!ぶ锌颊骖})已知拋物線與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,且.
(1)若拋物線與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,且.試判斷下列每組數(shù)據(jù)的大?。ㄌ顚憽⒒颍?br>①________;②________;③________.
(2)若,,求b的取值范圍;
(3)當(dāng)時(shí),最大值與最小值的差為,求b的值.
【答案】(1);;;
(2)
(3)b的值為或或.
【分析】本題考查根與系數(shù)的關(guān)系,二次函數(shù)圖像與性質(zhì),不等式性質(zhì),二次函數(shù)最值情況,解題的關(guān)鍵在于熟練掌握二次函數(shù)圖像與性質(zhì).
(1)根據(jù)根與系數(shù)的關(guān)系得到,以及,即可判斷①,利用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì)得到,進(jìn)而得到,利用不等式性質(zhì)變形,即可判斷②③.
(2)根據(jù)題意得到,結(jié)合進(jìn)行求解,即可解題;
(3)根據(jù)題意得到拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為,對(duì)稱軸為;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,由最大值與最小值的差為,分以下情況①當(dāng)在取得最大值,在取得最小值時(shí),②當(dāng)在取得最大值,在頂點(diǎn)取得最小值時(shí),③當(dāng)在取得最大值,在頂點(diǎn)取得最小值時(shí),建立等式求解,即可解題.
【詳解】(1)解: 與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,且,
,且拋物線開口向上,
與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,且.
即向上平移1個(gè)單位,
,且,
①;
,
,即②;
,即③.
故答案為;;;;
(2)解:,,
,
,
;
(3)解:拋物線頂點(diǎn)坐標(biāo)為,
對(duì)稱軸為;
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)時(shí),,
①當(dāng)在取得最大值,在取得最小值時(shí),
有 ,解得;
②當(dāng)在取得最大值,在頂點(diǎn)取得最小值時(shí),
有,解得(舍去)或,
③當(dāng)在取得最大值,在頂點(diǎn)取得最小值時(shí),
有,解得(舍去)或;
綜上所述,b的值為或或.
20.(2024·河北·中考真題)如圖,拋物線過(guò)點(diǎn),頂點(diǎn)為Q.拋物線(其中t為常數(shù),且),頂點(diǎn)為P.
(1)直接寫出a的值和點(diǎn)Q的坐標(biāo).
(2)嘉嘉說(shuō):無(wú)論t為何值,將的頂點(diǎn)Q向左平移2個(gè)單位長(zhǎng)度后一定落在上.
淇淇說(shuō):無(wú)論t為何值,總經(jīng)過(guò)一個(gè)定點(diǎn).
請(qǐng)選擇其中一人的說(shuō)法進(jìn)行說(shuō)理.
(3)當(dāng)時(shí),
①求直線PQ的解析式;
②作直線,當(dāng)l與的交點(diǎn)到x軸的距離恰為6時(shí),求l與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo).
(4)設(shè)與的交點(diǎn)A,B的橫坐標(biāo)分別為,且.點(diǎn)M在上,橫坐標(biāo)為.點(diǎn)N在上,橫坐標(biāo)為.若點(diǎn)M是到直線PQ的距離最大的點(diǎn),最大距離為d,點(diǎn)N到直線PQ的距離恰好也為d,直接用含t和m的式子表示n.
【答案】(1),
(2)兩人說(shuō)法都正確,理由見解析
(3)①;②或
(4)
【分析】(1)直接利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,再化為頂點(diǎn)式即可得到頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)把向左平移2個(gè)單位長(zhǎng)度得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為:,再檢驗(yàn)即可,再根據(jù)函數(shù)化為,可得函數(shù)過(guò)定點(diǎn);
(3)①先求解的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求解一次函數(shù)的解析式即可;②如圖,當(dāng)(等于6兩直線重合不符合題意),可得,可得交點(diǎn),交點(diǎn),再進(jìn)一步求解即可;
(4)如圖,由題意可得是由通過(guò)旋轉(zhuǎn),再平移得到的,兩個(gè)函數(shù)圖象的形狀相同,如圖,連接交于,連接,,,,可得四邊形是平行四邊形,當(dāng)點(diǎn)M是到直線PQ的距離最大的點(diǎn),最大距離為d,點(diǎn)N到直線PQ的距離恰好也為d,此時(shí)與重合,與重合,再進(jìn)一步利用中點(diǎn)坐標(biāo)公式解答即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線過(guò)點(diǎn),頂點(diǎn)為Q.
∴,
解得:,
∴拋物線為:,
∴;
(2)解:把向左平移2個(gè)單位長(zhǎng)度得到對(duì)應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)為:,
當(dāng)時(shí),
∴,
∴在上,
∴嘉嘉說(shuō)法正確;
∵
,
當(dāng)時(shí),,
∴過(guò)定點(diǎn);
∴淇淇說(shuō)法正確;
(3)解:①當(dāng)時(shí),
,
∴頂點(diǎn),而,
設(shè)為,
∴,
解得:,
∴為;
②如圖,當(dāng)(等于6兩直線重合不符合題意),
∴,
∴交點(diǎn),交點(diǎn),
由直線,設(shè)直線為,
∴,
解得:,
∴直線為:,
當(dāng)時(shí),,
此時(shí)直線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
同理當(dāng)直線過(guò)點(diǎn),
直線為:,
當(dāng)時(shí),,
此時(shí)直線與軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,
(4)解:如圖,∵,,
∴是由通過(guò)旋轉(zhuǎn),再平移得到的,兩個(gè)函數(shù)圖象的形狀相同,
如圖,連接交于,連接,,,,
∴四邊形是平行四邊形,
當(dāng)點(diǎn)M是到直線PQ的距離最大的點(diǎn),最大距離為d,點(diǎn)N到直線PQ的距離恰好也為d,
此時(shí)與重合,與重合,
∵,,
∴的橫坐標(biāo)為,
∵,,
∴的橫坐標(biāo)為,
∴,
解得:;
【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的綜合應(yīng)用,二次函數(shù)的平移與旋轉(zhuǎn),以及特殊四邊形的性質(zhì),理解題意,利用數(shù)形結(jié)合的方法解題是關(guān)鍵.
21.(2024·四川宜賓·中考真題)如圖,拋物線與x軸交于點(diǎn)和點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn),其頂點(diǎn)為D.
(1)求拋物線的表達(dá)式及頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)在y軸上是否存在一點(diǎn)M,使得的周長(zhǎng)最?。舸嬖?,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)若點(diǎn)E在以點(diǎn)為圓心,1為半徑的上,連接,以為邊在的下方作等邊三角形,連接.求的取值范圍.
【答案】(1)拋物線的表達(dá)式為,頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為;
(2)點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
(3)的取值范圍為.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)作點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),連接交軸于點(diǎn)M,此時(shí)的周長(zhǎng)最小,利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,據(jù)此求解即可;
(3)以為邊在的下方作等邊三角形,得到點(diǎn)在以為圓心,1為半徑的上,據(jù)此求解即可.
【詳解】(1)解:由于拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和點(diǎn),
∴,
∴,
∴拋物線的表達(dá)式為,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為;
(2)解:∵點(diǎn),對(duì)稱軸為直線,
∴點(diǎn),
∵,,
∴長(zhǎng)為定值,
作點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)的對(duì)稱點(diǎn),則,連接交軸于點(diǎn)M,
則,
∴,此時(shí)的周長(zhǎng)最小,
設(shè)直線的解析式為,
則,
解得,,
∴直線的解析式為,
令,則,
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為;
(3)解:以為邊在的下方作等邊三角形,作軸于點(diǎn),連接,,
∵等邊三角形,
∴,,,
∴,
∴,,,
∵,
∴,
∴點(diǎn)在以為圓心,1為半徑的上,
,
當(dāng)點(diǎn)在線段上時(shí),有最小值為;
當(dāng)點(diǎn)在射線上時(shí),有最大值為;
∴的取值范圍為.
【點(diǎn)睛】本題是一道二次函數(shù)的綜合題,主要考查了二次函數(shù)圖象的性質(zhì),待定系數(shù)法確定函數(shù)的解析式,一次函數(shù)圖象的性質(zhì),拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的特征,利用點(diǎn)的坐標(biāo)表示出相應(yīng)線段的長(zhǎng)度是解題的關(guān)鍵.
22.(2024·湖南·中考真題)已知二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn),點(diǎn),是此二次函數(shù)的圖像上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn).
(1)求此二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)如圖1,此二次函數(shù)的圖像與x軸的正半軸交于點(diǎn)B,點(diǎn)P在直線的上方,過(guò)點(diǎn)P作軸于點(diǎn)C,交AB于點(diǎn)D,連接.若,求證的值為定值;
(3)如圖2,點(diǎn)P在第二象限,,若點(diǎn)M在直線上,且橫坐標(biāo)為,過(guò)點(diǎn)M作軸于點(diǎn)N,求線段長(zhǎng)度的最大值.
【答案】(1)
(2)為定值3,證明見解析
(3)
【分析】(1)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)先求出直線的解析式,,則,,表示出,,代入即可求解;
(3)設(shè),則,求出直線的解析式,把代入即可求出線段長(zhǎng)度的最大值.
【詳解】(1)∵二次函數(shù)的圖像經(jīng)過(guò)點(diǎn),
∴,
∴,
∴;
(2)當(dāng)時(shí),,
∴,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
∴,
∴,
∴,
設(shè),則,,
∴,.
∴,
∴的值為定值;
(3)設(shè),則,
設(shè)直線的解析式為,
∴,
∴,
∴,
當(dāng)時(shí),
,
∴當(dāng)時(shí),線段長(zhǎng)度的最大值.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,二次函數(shù)與幾何綜合,數(shù)形結(jié)合是解答本題的關(guān)鍵.
23.(2024·四川樂(lè)山·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,我們稱橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)都為整數(shù)的點(diǎn)為“完美點(diǎn)”.拋物線(a為常數(shù)且)與y軸交于點(diǎn)A.
(1)若,求拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)若線段(含端點(diǎn))上的“完美點(diǎn)”個(gè)數(shù)大于3個(gè)且小于6個(gè),求a的取值范圍;
(3)若拋物線與直線交于M、N兩點(diǎn),線段與拋物線圍成的區(qū)域(含邊界)內(nèi)恰有4個(gè)“完美點(diǎn)”,求a的取值范圍.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本題考查二次函數(shù)的圖象與系數(shù)的關(guān)系,二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的特征.?dāng)?shù)形結(jié)合解題是解題的關(guān)鍵.
(1)把代入后再將拋物線化成頂點(diǎn)式為,即可求頂點(diǎn)坐標(biāo);
(2)根據(jù)整點(diǎn)個(gè)數(shù)的范圍確定點(diǎn)A縱坐標(biāo)的范圍;
(3)結(jié)合圖象確定有4個(gè)“完美點(diǎn)”時(shí)a的最大和最小值,進(jìn)而確定a的范圍.
【詳解】(1)解:當(dāng)時(shí),拋物線.
∴頂點(diǎn)坐標(biāo).
(2)令,則,
∴,
∵線段上的“完美點(diǎn)”的個(gè)數(shù)大于3個(gè)且小于6個(gè),
∴“完美點(diǎn)”的個(gè)數(shù)為4個(gè)或5個(gè).
∵,
∴當(dāng)“完美點(diǎn)”個(gè)數(shù)為4個(gè)時(shí),分別為,,,;
當(dāng)“完美點(diǎn)”個(gè)數(shù)為5個(gè)時(shí),分別為,,,,.
∴.
∴a的取值范圍是.
(3)根據(jù),
得拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為,過(guò)點(diǎn),,.
∵拋物線與直線交于M、N兩點(diǎn),線段與拋物線圍成的區(qū)域(含邊界)內(nèi)恰有4個(gè)“完美點(diǎn)”,
顯然,“完美點(diǎn)”,,符合題意.
下面討論拋物線經(jīng)過(guò),的兩種情況:
①當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)時(shí),解得此時(shí),,,.
如圖所示,滿足題意的“完美點(diǎn)”有,,,,共4個(gè).
②當(dāng)拋物線經(jīng)過(guò)時(shí),解得此時(shí),,,.
如圖所示,滿足題意的“完美點(diǎn)”有,,,,,,共6個(gè).
∴a的取值范圍是.
24.(2024·四川眉山·中考真題)如圖,拋物線與軸交于點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)在拋物線上.
(1)求該拋物線的解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)在第二象限內(nèi),且的面積為3時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)在直線上是否存在點(diǎn),使是以為斜邊的等腰直角三角形?若存在,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)拋物線的解析式為
(2)的坐標(biāo)為或
(3)的坐標(biāo)為或或或
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解;
(2)過(guò)作軸交于,求出直線解析式,根據(jù)列式求解;
(3)先求出點(diǎn)A,B坐標(biāo),再求出直線解析式,過(guò)作軸于,過(guò)作軸于,分以下情況分別討論即可:①與重合,與重合時(shí);②當(dāng)在第一象限,在第四象限時(shí);③當(dāng)在第四象限,在第三象限時(shí);④當(dāng)在第四象限,在第一象限時(shí).
【詳解】(1)解:把,代入得:
,
解得,
拋物線的解析式為;
(2)解:過(guò)作軸交于,如圖:
由,得直線解析式為,
設(shè),則,
,
的面積為3,
,即,
解得或,
的坐標(biāo)為或;
(3)解:在直線上存在點(diǎn),使是以為斜邊的等腰直角三角形,理由如下:
在中,令得,
解得或,
,,
由,得直線解析式為,
設(shè),,
過(guò)作軸于,過(guò)作軸于,
①,
當(dāng)與重合,與重合時(shí),是等腰直角三角形,如圖:
此時(shí);
②當(dāng)在第一象限,在第四象限時(shí),
是以為斜邊的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(小于0,舍去)或,
,
的坐標(biāo)為;
③當(dāng)在第四象限,在第三象限時(shí),如圖:
是以為斜邊的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
同理可得,
解得或(大于0,舍去),
,
的坐標(biāo)為;
④當(dāng)在第四象限,在第一象限,如圖:
是以為斜邊的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(舍去)或,
,
的坐標(biāo)為;
綜上所述,的坐標(biāo)為或或或.
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、二次函數(shù)中三角形面積計(jì)算、特殊三角形存在性問(wèn)題、等腰直角三角形的性質(zhì)等,難度較大,熟練運(yùn)用數(shù)形結(jié)合及分類討論思想是解題的關(guān)鍵.
25.(2024·黑龍江綏化·中考真題)綜合與探究
如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線與直線相交于,兩點(diǎn),其中點(diǎn),.
(1)求該拋物線的函數(shù)解析式.
(2)過(guò)點(diǎn)作軸交拋物線于點(diǎn),連接,在拋物線上是否存在點(diǎn)使.若存在,請(qǐng)求出滿足條件的所有點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.(提示:依題意補(bǔ)全圖形,并解答)
(3)將該拋物線向左平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到,平移后的拋物線與原拋物線相交于點(diǎn),點(diǎn)為原拋物線對(duì)稱軸上的一點(diǎn),是平面直角坐標(biāo)系內(nèi)的一點(diǎn),當(dāng)以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形時(shí),請(qǐng)直接寫出點(diǎn)F的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)存在,點(diǎn)坐標(biāo)為,,補(bǔ)圖見解析
(3)、、、
【分析】(1)待定系數(shù)法求解析式即可求解;
(2)根據(jù)平行線的性質(zhì)可得,求得,進(jìn)而分別求得,,根據(jù)可得,設(shè)直線交軸于點(diǎn),則,.進(jìn)而可得,的解析式為,,連接交拋物線于,連接交拋物線于,進(jìn)而聯(lián)立拋物線與直線解析式,解方程,即可求解.
(3)①以為對(duì)角線,如圖作的垂直平分線交于點(diǎn)交直線于,設(shè),根據(jù)兩點(diǎn)距離公式可得,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得,②以為邊,如圖以為圓心,為半徑畫圓交直線于點(diǎn),;連接,,根據(jù)勾股定理求得,進(jìn)而得出,,根據(jù)平移的性質(zhì)得出,,③以為邊,如圖以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑畫圓交直線于點(diǎn)和,連接,,則,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則,在和中,由勾股定理得,則、,根據(jù),可得,過(guò)點(diǎn)作,過(guò)作,和相交于點(diǎn),的中點(diǎn).根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)公式可得;
【詳解】(1)解:∵把點(diǎn),代入得
,
解得,
∴.
(2)存在.
理由:∵軸且,
∴,
∴(舍去),,
∴.
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
在中,
∵,
∴,
∵,
∴.
設(shè)直線交軸于點(diǎn),
,,
∴,.
連接交拋物線于,連接交拋物線于,
∴,的解析式為,,
∴,解得,
或,解得.
∴把,代入得,,
∴,.
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)坐標(biāo)為,.
(3)、、、.
方法一:
①以為對(duì)角線,如圖作的垂直平分線交于點(diǎn)交直線于
∵,,
∴.
設(shè),
∵,
∴,
∴,
∴,
∵是的中點(diǎn),
.
②以為邊
如圖以為圓心,為半徑畫圓交直線于點(diǎn),;連接,,
過(guò)點(diǎn)作,過(guò)點(diǎn)作,和相交于點(diǎn),同理可得
,,
,
.
過(guò)點(diǎn)作直線于點(diǎn),則;
在和中,由勾股定理得,
,
,.
點(diǎn)是由點(diǎn)向右平移個(gè)單位長(zhǎng)度,再向上平移個(gè)單位長(zhǎng)度得到的,
,,
③以為邊
如圖以點(diǎn)為圓心,長(zhǎng)為半徑畫圓交直線于點(diǎn)和,
連接,,則,
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則,在和中,由勾股定理得,
,
、,
,
,
、、三點(diǎn)共線,
過(guò)點(diǎn)作,過(guò)作,
和相交于點(diǎn),
∵、,
的中點(diǎn).
,點(diǎn)為的中點(diǎn),
.
綜上所述:、、、.
26.(2024·黑龍江齊齊哈爾·中考真題)綜合與探究:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知直線與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,過(guò)A,C兩點(diǎn)的拋物線與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為點(diǎn),點(diǎn)P是拋物線位于第四象限圖象上的動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)P分別作x軸和y軸的平行線,分別交直線于點(diǎn)E,點(diǎn)F.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)D是x軸上的任意一點(diǎn),若是以為腰的等腰三角形,請(qǐng)直接寫出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)當(dāng)時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(4)在(3)的條件下,若點(diǎn)N是y軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)N作拋物線對(duì)稱軸的垂線,垂足為M,連接,則的最小值為______.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本題主要考查了求函數(shù)解析式、二次函數(shù)與幾何的綜合等知識(shí)點(diǎn),掌握數(shù)形結(jié)合思想成為解題的關(guān)鍵.
(1)先根據(jù)題意確定點(diǎn)A、C的坐標(biāo),然后運(yùn)用待定系數(shù)法求解即可;
(2)分三種情況分別畫出圖形,然后根據(jù)等腰三角形的定義以及坐標(biāo)與圖形即可解答;
(3)先證明可得,設(shè),則,可得,即,求得可得m的值,進(jìn)而求得點(diǎn)P的坐標(biāo);
(4)如圖:將線段向右平移單位得到,即四邊形是平行四邊形,可得,即,作關(guān)于對(duì)稱軸的點(diǎn),則,由兩點(diǎn)間的距離公式可得,再根據(jù)三角形的三邊關(guān)系可得即可解答.
【詳解】(1)解:∵直線與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,
∴當(dāng)時(shí),,即;當(dāng)時(shí),,即;
∵,
∴設(shè)拋物線的解析式為,
把代入可得:,解得:,
∴,
∴拋物線的解析式為:.
(2)解:∵,,
∴,
∴,
如圖:當(dāng),
∴,即;
如圖:當(dāng),
∴,即;
如圖:當(dāng),
∴,即;
綜上,點(diǎn)D的坐標(biāo)為.
(3)解:如圖:∵軸,
∴,
∵軸,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵設(shè),則,
∴,
∴,解得:(負(fù)值舍去),
當(dāng)時(shí),,
∴.
(4)解: ∵拋物線的解析式為:,
∴拋物線的對(duì)稱軸為:直線,
如圖:將線段向右平移單位得到,
∴四邊形是平行四邊形,
∴,即,
作關(guān)于對(duì)稱軸的點(diǎn),則
∴,
∵,
∴的最小值為.
故答案為.
27.(2024·重慶·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),交軸于點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸是直線.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)是直線下方對(duì)稱軸右側(cè)拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸交拋物線于點(diǎn),作于點(diǎn),求的最大值及此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)將拋物線沿射線方向平移個(gè)單位,在取得最大值的條件下,點(diǎn)為點(diǎn)平移后的對(duì)應(yīng)點(diǎn),連接交軸于點(diǎn),點(diǎn)為平移后的拋物線上一點(diǎn),若,請(qǐng)直接寫出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)最大值為;;
(3)或
【分析】(1)直接利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式即可;
(2)如圖,延長(zhǎng)交軸于,過(guò)作軸于,求解,可得,證明,設(shè),,,再建立二次函數(shù)求解即可;
(3)由拋物線沿射線方向平移個(gè)單位,即把拋物線向左平移2個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,可得新的拋物線為:,,如圖,當(dāng)在軸的左側(cè)時(shí),過(guò)作軸于,證明,可得,證明,如圖,當(dāng)在軸的右側(cè)時(shí),過(guò)作軸的垂線,過(guò)作過(guò)的垂線于,同理可得:,再進(jìn)一步結(jié)合三角函數(shù)建立方程求解即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于,兩點(diǎn),交軸于點(diǎn),拋物線的對(duì)稱軸是直線,
∴,
解得,
∴;
(2)解:如圖,延長(zhǎng)交軸于,過(guò)作軸于,
∵當(dāng)時(shí),
解得:,,
∴,
當(dāng)時(shí),,
∴,
∴,
∴,
∵軸,
∴,
∴,
∴,
∵,,
設(shè)為,
∴,解得:,
∴直線為:,
設(shè),
∴,
∴,
∵拋物線的對(duì)稱軸為直線,
∴,
∴
,
當(dāng)時(shí),取得最大值,最大值為;
此時(shí);
(3)解:∵拋物線沿射線方向平移個(gè)單位,即把拋物線向左平移2個(gè)單位,再向下平移1個(gè)單位,
∴新的拋物線為:,,
如圖,當(dāng)在軸的左側(cè)時(shí),過(guò)作軸于,
∵,
同理可得:直線為,
當(dāng)時(shí),,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
設(shè),
∴,
解得:或(舍去)
∴;
如圖,當(dāng)在軸的右側(cè)時(shí),過(guò)作軸的垂線,過(guò)作過(guò)的垂線于,
同理可得:,
設(shè),則,
同理可得:,
∴或(舍去),
∴.
【點(diǎn)睛】本題屬于二次函數(shù)的綜合題,難度很大,考查了待定系數(shù)法,二次函數(shù)的性質(zhì),銳角三角函數(shù)的應(yīng)用,關(guān)鍵是做出合適的輔助線進(jìn)行轉(zhuǎn)化,清晰的分類討論是解本題的關(guān)鍵.
28.(2024·重慶·中考真題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),與軸交于點(diǎn),與軸交于兩點(diǎn)(在的左側(cè)),連接.
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)點(diǎn)是射線上方拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為,交于點(diǎn).點(diǎn)是線段上一動(dòng)點(diǎn),軸,垂足為,點(diǎn)為線段的中點(diǎn),連接.當(dāng)線段長(zhǎng)度取得最大值時(shí),求的最小值;
(3)將該拋物線沿射線方向平移,使得新拋物線經(jīng)過(guò)(2)中線段長(zhǎng)度取得最大值時(shí)的點(diǎn),且與直線相交于另一點(diǎn).點(diǎn)為新拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),當(dāng)時(shí),直接寫出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1);
(2)的最小值為;
(3)符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【分析】(1)利用正切函數(shù)求得,得到,再利用待定系數(shù)法即可求解;
(2)求得,利用待定系數(shù)法求得直線的解析式,設(shè),求得最大,點(diǎn),再證明四邊形是平行四邊形,得到,推出當(dāng)共線時(shí),取最小值,即取最小值,據(jù)此求解即可;
(3)求得,再利用平移的性質(zhì)得到新拋物線的解析式,再分兩種情況討論,計(jì)算即可求解.
【詳解】(1)解:令,則,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
將和代入得,
解得,
∴拋物線的表達(dá)式為;
(2)解:令,則,
解得或,
∴,
設(shè)直線的解析式為,
代入,得,
解得,
∴直線的解析式為,
設(shè)(),則,
∴,
∵,
∴當(dāng)時(shí),最大,此時(shí),
∴,,,
∴,,
連接,
∴四邊形是平行四邊形,
∴,
∴,
∴當(dāng)共線時(shí),取最小值,即取最小值,
∵點(diǎn)為線段的中點(diǎn),
∴,
∴,
∴的最小值為;
(3)解:由(2)得點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,代入,得,
∴,
∴新拋物線由向左平移2個(gè)單位,向下平移2個(gè)單位得到,
∴,
過(guò)點(diǎn)作交拋物線于點(diǎn),
∴,
同理求得直線的解析式為,
∵,
∴直線的解析式為,
聯(lián)立得,
解得,,
當(dāng)時(shí),,
∴,
作關(guān)于直線的對(duì)稱線得交拋物線于點(diǎn),
∴,
設(shè)交軸于點(diǎn),
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到,
過(guò)點(diǎn)作軸,作軸于點(diǎn),作于點(diǎn),
當(dāng)時(shí),,
解得,
∴
∵,,
∴,
∴,
∵軸,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
同理直線的解析式為,
聯(lián)立,
解得或,
當(dāng)時(shí),,
∴,
綜上,符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題是二次函數(shù)綜合問(wèn)題,考查二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),待定系數(shù)法確定函數(shù)關(guān)系式,熟練掌握二次函數(shù)的圖象及性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
29.(2024·廣東廣州·中考真題)已知拋物線過(guò)點(diǎn)和點(diǎn),直線過(guò)點(diǎn),交線段于點(diǎn),記的周長(zhǎng)為,的周長(zhǎng)為,且.
(1)求拋物線的對(duì)稱軸;
(2)求的值;
(3)直線繞點(diǎn)以每秒的速度順時(shí)針旋轉(zhuǎn)秒后得到直線,當(dāng)時(shí),直線交拋物線于,兩點(diǎn).
①求的值;
②設(shè)的面積為,若對(duì)于任意的,均有成立,求的最大值及此時(shí)拋物線的解析式.
【答案】(1)對(duì)稱軸為直線:;
(2)
(3)①,②的最大值為,拋物線為;
【分析】(1)直接利用對(duì)稱軸公式可得答案;
(2)如圖,由,可得在的左邊,,證明,可得,設(shè),建立,可得:,,再利用待定系數(shù)法求解即可;
(3)①如圖,當(dāng)時(shí),與拋物線交于,由直線,可得,可得,從而可得答案;②計(jì)算,當(dāng)時(shí), 可得,則,,可得,可得當(dāng)時(shí),的最小值為,再進(jìn)一步求解可得答案.
【詳解】(1)解:∵拋物線,
∴拋物線對(duì)稱軸為直線:;
(2)解:∵直線過(guò)點(diǎn),
∴,
如圖,
∵直線過(guò)點(diǎn),交線段于點(diǎn),記的周長(zhǎng)為,的周長(zhǎng)為,且,
∴在的左邊,,
∵在拋物線的對(duì)稱軸上,
∴,
∴,
設(shè),
∴,
解得:,
∴,
∴,
∴,
解得:;
(3)解:①如圖,當(dāng)時(shí),與拋物線交于,
∵直線,
∴,
∴,
解得:,
②∵,
當(dāng)時(shí),,
∴,
∴,,
∴
,
∵,
∴當(dāng)時(shí),的最小值為,
∴此時(shí),
∵對(duì)于任意的,均有成立,
∴的最大值為,
∴拋物線為;
【點(diǎn)睛】本題考查的是二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),一次函數(shù)的性質(zhì),坐標(biāo)與圖形面積,一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,理解題意,利用數(shù)形結(jié)合的方法解題是關(guān)鍵.
30.(2024·四川廣安·中考真題)如圖,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)坐標(biāo)為.
(1)求此拋物線的函數(shù)解析式.
(2)點(diǎn)是直線上方拋物線上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線交直線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作軸的垂線,垂足為點(diǎn),請(qǐng)?zhí)骄渴欠裼凶畲笾??若有最大值,求出最大值及此時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo);若沒(méi)有最大值,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(3)點(diǎn)為該拋物線上的點(diǎn),當(dāng)時(shí),請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1)
(2)的最大值為,點(diǎn)的坐標(biāo)為
(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為或
【分析】(1)直接利用拋物線的交點(diǎn)式可得拋物線的解析式;
(2)先求解,及直線為,設(shè),可得,再建立二次函數(shù)求解即可;
(3)如圖,以為對(duì)角線作正方形,可得,與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)即為,如圖,過(guò)作軸的平行線交軸于,過(guò)作于,則,設(shè),則,求解,進(jìn)一步求解直線為:,直線為,再求解函數(shù)的交點(diǎn)坐標(biāo)即可.
【詳解】(1)解:∵拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)坐標(biāo)為,點(diǎn)坐標(biāo)為.
∴;
(2)解:當(dāng)時(shí),,
∴,
設(shè)直線為,
∴,解得:,
∴直線為,
設(shè),
∴,
∴
;
當(dāng)時(shí),有最大值;
此時(shí);
(3)解:如圖,以為對(duì)角線作正方形,
∴,
∴與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)即為,
如圖,過(guò)作軸的平行線交軸于,過(guò)作于,則,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
設(shè),則,
∴,
∴,
由可得:
∴,
解得:,
∴,
設(shè)為:,
∴,解得:,
∴直線為:,
∴,
解得:或,
∴,
∵,,,正方形,
∴,
同理可得:直線為,
∴,
解得:或,
∴,
綜上:點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】本題考查的是利用待定系數(shù)法求解拋物線的解析式,拋物線的性質(zhì),正方形的性質(zhì),作出合適的輔助線是解本題的關(guān)鍵.
31.(2024·山東煙臺(tái)·中考真題)如圖,拋物線與軸交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),,,對(duì)稱軸為直線,將拋物線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后得到新拋物線,拋物線與軸交于點(diǎn),頂點(diǎn)為,對(duì)稱軸為直線.
(1)分別求拋物線和的表達(dá)式;
(2)如圖,點(diǎn)的坐標(biāo)為,動(dòng)點(diǎn)在直線上,過(guò)點(diǎn)作軸與直線交于點(diǎn),連接,.求的最小值;
(3)如圖,點(diǎn)的坐標(biāo)為,動(dòng)點(diǎn)在拋物線上,試探究是否存在點(diǎn),使?若存在,請(qǐng)直接寫出所有符合條件的點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1),
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)先求出點(diǎn)A、B、C坐標(biāo),再用待定系數(shù)法求出拋物線的表達(dá)式,求出其頂點(diǎn)坐標(biāo),由旋轉(zhuǎn)可知拋物線的二次項(xiàng)系數(shù)為原來(lái)的相反數(shù),頂點(diǎn)坐標(biāo)與拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,即可求解;
(2)將點(diǎn)F向右平移2個(gè)單位至,則,,過(guò)點(diǎn)D作直線的對(duì)稱點(diǎn)為,連接,則四邊形為平行四邊形,則,,因此,即可求解;
(3)當(dāng)點(diǎn)P在直線右側(cè)拋物線上時(shí),可得,作H關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),則點(diǎn)在直線上,可求直線的表達(dá)式為,聯(lián)立, 解得:或(舍),故;當(dāng)點(diǎn)P在直線左側(cè)拋物線上時(shí),延長(zhǎng)交y軸于點(diǎn)N,作的垂直平分線交于點(diǎn)Q,交y軸于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)E作軸于點(diǎn)K,則,可得,可證明出,由,得,設(shè),則,,在和中,由勾股定理得,解得:或(舍),所以,可求直線表達(dá)式為:,聯(lián)立,解得:或(舍),故.
【詳解】(1)解:設(shè)對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)G,
由題意得,
∵對(duì)稱軸為直線,
∴,
∴,
∴,
將A、B、C分別代入,
得:,
解得:,
∴,
∴,頂點(diǎn)為
∵拋物線繞點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后得到新拋物線,
∴拋物線的,頂點(diǎn)為,
∴的表達(dá)式為:,即
(2)解:將點(diǎn)F向右平移2個(gè)單位至,則,,過(guò)點(diǎn)D作直線的對(duì)稱點(diǎn)為,連接,
∴,
∵,
∴直線為直線,
∵軸,
∴,
對(duì)于拋物線,令,則,
∴,
∵點(diǎn)D與點(diǎn)關(guān)于直線對(duì)稱,
∴點(diǎn),
∵軸,,
∴四邊形為平行四邊形,
∴,
∴,
當(dāng)點(diǎn)三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,
而,
∴的最小值為;
(3)解:當(dāng)點(diǎn)P在直線右側(cè)拋物線上時(shí),如圖:
∵拋物線,
∴
∵軸,
∴,
∵,
∴,
∴,
作H關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn),則點(diǎn)在直線上,
∵點(diǎn)的坐標(biāo)為,直線:,
∴,
設(shè)直線的表達(dá)式為:,
代入,,
得:,
解得:,
∴直線的表達(dá)式為,
聯(lián)立,得:,
解得:或(舍),
∴;
②當(dāng)點(diǎn)P在直線左側(cè)拋物線上時(shí),延長(zhǎng)交y軸于點(diǎn)N,作的垂直平分線交于點(diǎn)Q,交y軸于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)E作軸于點(diǎn)K,則,如圖:
∵垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
由點(diǎn)
得:,
∵,
∴,
∴,
∴,
設(shè),
∴,,
在和中,由勾股定理得,
∴,
解得:或(舍)
∴,
∴,
∴,
設(shè)直線表達(dá)式為:,
代入點(diǎn)N,E,
得:,
解得:
∴直線表達(dá)式為:,
聯(lián)立,
得:,
整理得:
解得:或(舍),
∴,
綜上所述,或.
【點(diǎn)睛】本題是一道二次函數(shù)與角度有關(guān)的綜合題,考查了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,三角形三邊關(guān)系求最值,平行四邊形的判定與性質(zhì),中心對(duì)稱圖形的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握知識(shí)點(diǎn),正確添加輔助線是解決本題的關(guān)鍵.
32.(2024·甘肅·中考真題)如圖1,拋物線交x軸于O,兩點(diǎn),頂點(diǎn)為.點(diǎn)C為的中點(diǎn).
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)過(guò)點(diǎn)C作,垂足為H,交拋物線于點(diǎn)E.求線段的長(zhǎng).
(3)點(diǎn)D為線段上一動(dòng)點(diǎn)(O點(diǎn)除外),在右側(cè)作平行四邊形.
①如圖2,當(dāng)點(diǎn)F落在拋物線上時(shí),求點(diǎn)F的坐標(biāo);
②如圖3,連接,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)①②
【分析】(1)根據(jù)頂點(diǎn)為.設(shè)拋物線,把代入解析式,計(jì)算求解即可;
(2)根據(jù)頂點(diǎn)為.點(diǎn)C為的中點(diǎn),得到,當(dāng)時(shí),,得到.結(jié)合,垂足為H,得到的長(zhǎng).
(3)①根據(jù)題意,得,結(jié)合四邊形是平行四邊形,設(shè),結(jié)合點(diǎn)F落在拋物線上,得到,解得即可;
②過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)N,作點(diǎn)D關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)G作軸于點(diǎn)H,連接,,,利用平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理,矩形判定和性質(zhì),計(jì)算解答即可.
【詳解】(1)∵拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
設(shè)拋物線,
把代入解析式,得,
解得,
∴.
(2)∵頂點(diǎn)為.點(diǎn)C為的中點(diǎn),
∴,
∵,
∴軸,
∴E的橫坐標(biāo)為1,
設(shè),
當(dāng)時(shí),,
∴.
∴.
(3)①根據(jù)題意,得,
∵四邊形是平行四邊形,
∴點(diǎn)C,點(diǎn)F的縱坐標(biāo)相同,
設(shè),
∵點(diǎn)F落在拋物線上,
∴,
解得,(舍去);
故.
②過(guò)點(diǎn)B作軸于點(diǎn)N,作點(diǎn)D關(guān)于直線的對(duì)稱點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)G作軸于點(diǎn)H,連接,,,
則四邊形是矩形,
∴,
∵四邊形是平行四邊形,
∴,
∴,
∴四邊形是平行四邊形,
∴,
∵,
故當(dāng)三點(diǎn)共線時(shí),取得最小值,
∵,
∴的最小值,就是的最小值,且最小值就是,
延長(zhǎng)交y軸于點(diǎn)M,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故的最小值是.
【點(diǎn)睛】本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,中點(diǎn)坐標(biāo)公式,平行四邊形的判定和性質(zhì),矩形的判定和性質(zhì),勾股定理,利用軸對(duì)稱的性質(zhì)求線段和的最小值,熟練掌握平行四邊形的性質(zhì),軸對(duì)稱的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
33.(2024·湖北·中考真題)如圖1,二次函數(shù)交軸于和,交軸于.
(1)求的值.
(2)為函數(shù)圖象上一點(diǎn),滿足,求點(diǎn)的橫坐標(biāo).
(3)如圖2,將二次函數(shù)沿水平方向平移,新的圖象記為與軸交于點(diǎn),記,記頂點(diǎn)橫坐標(biāo)為.
①求與的函數(shù)解析式.
②記與軸圍成的圖象為與重合部分(不計(jì)邊界)記為,若隨增加而增加,且內(nèi)恰有2個(gè)橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn),直接寫出的取值范圍.
【答案】(1);
(2)或;
(3)①;②的取值范圍為或.
【分析】(1)利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)先求得,,作軸于點(diǎn),設(shè),分當(dāng)點(diǎn)在軸上方和點(diǎn)在軸下方時(shí),兩種情況討論,利用相似三角形的判定和性質(zhì),列式求解即可;
(3)①利用平移的性質(zhì)得圖象的解析式為,得到圖象與軸交于點(diǎn)的坐標(biāo),據(jù)此列式計(jì)算即可求解;
②先求得或,中含,,三個(gè)整數(shù)點(diǎn)(不含邊界),再分三種情況討論,分別列不等式組,求解即可.
【詳解】(1)解:∵二次函數(shù)交軸于,
∴,
解得;
(2)解:∵,
∴,
令,則,
解得或,
令,則,
∴,,,
作軸于點(diǎn),
設(shè),
當(dāng)點(diǎn)在軸上方時(shí),如圖,
∵,
∴,
∴,即,
解得或(舍去);
當(dāng)點(diǎn)在軸下方時(shí),如圖,
∵,
∴,
∴,即,
解得或(舍去);
∴或;
(3)解:①∵將二次函數(shù)沿水平方向平移,
∴縱坐標(biāo)不變是4,
∴圖象的解析式為,
∴,
∴,
由題意知:C、D不重合,則,
∴;
②由①得,
則函數(shù)圖象如圖,
∵隨增加而增加,
∴或,中含,,三個(gè)整數(shù)點(diǎn)(不含邊界),
當(dāng)內(nèi)恰有2個(gè)整數(shù)點(diǎn),時(shí),
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
∴,
∴,或,
∴;
∵或,
∴;
當(dāng)內(nèi)恰有2個(gè)整數(shù)點(diǎn),時(shí),
當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,
∴,
∴或,,
∴;
∵或,
∴;
當(dāng)內(nèi)恰有2個(gè)整數(shù)點(diǎn),時(shí),
此情況不存在,舍去,
綜上,的取值范圍為或.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的表達(dá)式及二次函數(shù)與線段的交點(diǎn)問(wèn)題,也考查了二次函數(shù)與不等式,相似三角形的判定和性質(zhì).熟練掌握二次函數(shù)圖象的性質(zhì)及數(shù)形結(jié)合法是解題的關(guān)鍵.
34.(2024·湖北武漢·中考真題)拋物線交軸于,兩點(diǎn)(在的右邊),交軸于點(diǎn).
(1)直接寫出點(diǎn),,的坐標(biāo);
(2)如圖(1),連接,,過(guò)第三象限的拋物線上的點(diǎn)作直線,交y軸于點(diǎn).若平分線段,求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)如圖(2),點(diǎn)與原點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,過(guò)原點(diǎn)的直線交拋物線于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在軸下方),線段交拋物線于另一點(diǎn),連接.若,求直線的解析式.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【分析】(1)分別令,解方程,即可求解;
(2)分別求得直線,根據(jù)得出的解析式,設(shè),進(jìn)而求得點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)平分線段,則的中點(diǎn)在直線上,將點(diǎn)的坐標(biāo)代入直線解析式,即可求解.
(3)過(guò)點(diǎn)作軸,過(guò)點(diǎn)分別作的垂線,垂足分別為,證明,得出,先求得點(diǎn)的坐標(biāo),設(shè)直線的解析式為,直線的解析式為,聯(lián)立拋物線解析式,設(shè),, 根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,得出,,,進(jìn)而求得,代入,化簡(jiǎn)后得出,即,進(jìn)而即可求解.
【詳解】(1)解:由,
當(dāng)時(shí),,則
當(dāng),
解得:
∵在的右邊
∴,,
(2)解:設(shè)直線的解析式為
將,代入得,
解得:
∴直線的解析式為
∵
設(shè)直線的解析式為
∵在第三象限的拋物線上
設(shè),
∴
∴
∴
設(shè)的中點(diǎn)為,則
由,,設(shè)直線的解析式為,
將代入得,
,
解得:
∴直線的解析式為,
∵平分線段,
∴在直線上,
∴
解得:(舍去)
當(dāng)時(shí),
∴;
(3)解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)作軸,過(guò)點(diǎn)分別作的垂線,垂足分別為,
∴
∴
∴
∴
即
∵點(diǎn)與原點(diǎn)關(guān)于點(diǎn)對(duì)稱,
∴,
設(shè)直線的解析式為,直線的解析式為
聯(lián)立直線與拋物線解析式可得,,
即
聯(lián)立直線與拋物線解析式可得,
即
設(shè),,
∴,,,
∴
,
∵
∴,
將代入得:
∴,
∴,
∴直線解析式為.
【點(diǎn)睛】本題考查了二次函數(shù)綜合問(wèn)題,一次函數(shù)與二次函數(shù)綜合,中點(diǎn)坐標(biāo)公式,相似三角形的性質(zhì)與判定,一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,熟練掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
35.(2024·吉林長(zhǎng)春·中考真題)在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)是坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線(是常數(shù))經(jīng)過(guò)點(diǎn).點(diǎn)、是該拋物線上不重合的兩點(diǎn),橫坐標(biāo)分別為、,點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,點(diǎn)的縱坐標(biāo)與點(diǎn)的縱坐標(biāo)相同,連結(jié)、.
(1)求該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)求證:當(dāng)取不為零的任意實(shí)數(shù)時(shí),的值始終為2;
(3)作的垂直平分線交直線于點(diǎn),以為邊、為對(duì)角線作菱形,連結(jié).
①當(dāng)與此拋物線的對(duì)稱軸重合時(shí),求菱形的面積;
②當(dāng)此拋物線在菱形內(nèi)部的點(diǎn)的縱坐標(biāo)隨的增大而增大時(shí),直接寫出的取值范圍.
【答案】(1)
(2)見詳解
(3)①;②或或
【分析】(1)將代入,解方程即可;
(2)過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)H,由題意得,則,,因此;
(3)①記交于點(diǎn)M, ,而對(duì)稱軸為直線,則,解得:,則,,由,得,則,因此;
②分類討論,數(shù)形結(jié)合,記拋物線頂點(diǎn)為點(diǎn)F,則,故菱形中只包含在對(duì)稱軸右側(cè)的拋物線,當(dāng)時(shí),符合題意;當(dāng)m繼續(xù)變大,直至當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),符合題意, 過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)Q,由,得到,解得:或(舍),故,當(dāng)時(shí),發(fā)現(xiàn)此時(shí)菱形包含了對(duì)稱軸左側(cè)的拋物線,不符合題意;當(dāng)時(shí),符合題意:當(dāng)m繼續(xù)變小,直至點(diǎn)A與點(diǎn)F重合,此時(shí),故;當(dāng)m繼續(xù)變小,直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),也符合題意, 過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)Q,同上可得,,解得:或(舍),當(dāng)m繼續(xù)變小時(shí),仍符合題意,因此,故m的取值范圍為:或或.
【詳解】(1)解:將代入,
得:,
解得:,
∴拋物線表達(dá)式為:;
(2)解:過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)H,則,
由題意得:,
∴,,
∴在中,;
(3)解:①如圖,記交于點(diǎn)M,
由題意得,,
由,
得:對(duì)稱軸為直線:
∵四邊形是菱形,
∴點(diǎn)A、C關(guān)于對(duì)稱,,
∵與此拋物線的對(duì)稱軸重合,
∴,
解得:,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,則,
∴;
②記拋物線頂點(diǎn)為點(diǎn)F,把代入,得:,
∴,
∵拋物線在菱形內(nèi)部的點(diǎn)的縱坐標(biāo)隨的增大而增大,
∴菱形中只包含在對(duì)稱軸右側(cè)的拋物線,
當(dāng)時(shí),如圖,符合題意,
當(dāng)m繼續(xù)變大,直至當(dāng)直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),符合題意,如圖:
過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)Q,
∵四邊形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得:或(舍),
∴,
當(dāng)時(shí),如圖,發(fā)現(xiàn)此時(shí)菱形包含了對(duì)稱軸左側(cè)的拋物線,不符合題意;
當(dāng)時(shí),如圖,符合題意:
當(dāng)m繼續(xù)變小,直至點(diǎn)A與點(diǎn)F重合,此時(shí),符合題意,如圖:
∴;
當(dāng)m繼續(xù)變小,直至直線經(jīng)過(guò)點(diǎn)F時(shí),也符合題意,如圖:
過(guò)點(diǎn)F作于點(diǎn)Q,同上可得,
,
∴,
解得:或(舍),
當(dāng)m繼續(xù)變小時(shí),仍符合題意,如圖:
∴,
綜上所述,m的取值范圍為:或或.
【點(diǎn)睛】本題考查了拋物線與幾何的綜合,菱形的性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析式,求銳角的正切值,正確理解題意,利用數(shù)形結(jié)合的思想,找出臨界狀態(tài)是解決本題的關(guān)鍵.
①
②
③
④
⑤
⑥
x
0
2
3
4
5
6
y
0
1
2.25
4
6.25
9
這是一份2025中考數(shù)學(xué)真題匯編專題16 二次函數(shù)解答題壓軸題(35題)(解析版),共115頁(yè)。試卷主要包含了解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份備考2025年中考數(shù)學(xué)真題分類匯編(全國(guó)通用)專題16二次函數(shù)解答題壓軸題(35題)(附參考答案),共128頁(yè)。試卷主要包含了解答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
備戰(zhàn)2025年中考數(shù)學(xué)真題分類匯編(全國(guó)通用)專題35幾何綜合壓軸題(40題)(附參考解析)
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