一、二次函数
1.如图,抛物线y=ax2+bx过点B(1,﹣3),对称轴是直线x=2,且抛物线与x轴的正半轴交于点A.
(1)求抛物线的解析式,并根据图象直接写出当y≤0时,自变量x的取值范围; (2)在第二象限内的抛物线上有一点P,当PA⊥BA时,求△PAB的面积.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣4x,自变量x的取值范图是0≤x≤4;(2)△PAB的面积=15. 【解析】 【分析】
(1)将函数图象经过的点B坐标代入的函数的解析式中,再和对称轴方程联立求出待定系数a和b;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,设P(x,x2-4x),证明△PFA∽△AEB,求出点P的坐标,将△PAB的面积构造成长方形去掉三个三角形的面积. 【详解】
ab=3(1)由题意得,b,
=22a1a=解得,
b=4∴抛物线的解析式为y=x2-4x, 令y=0,得x2-2x=0,解得x=0或4, 结合图象知,A的坐标为(4,0),
根据图象开口向上,则y≤0时,自变量x的取值范围是0≤x≤4;
(2)如图,过点B作BE⊥x轴,垂足为点E,过点P作PE⊥x轴,垂足为F,
设P(x,x2-4x), ∵PA⊥BA ∴∠PAF+∠BAE=90°, ∵∠PAF+∠FPA=90°, ∴∠FPA=∠BAE 又∠PFA=∠AEB=90° ∴△PFA∽△AEB,
PFAFx24x4x∴,即, AEBE213解得,x= −1,x=4(舍去) ∴x2-4x=-5
∴点P的坐标为(-1,-5),
又∵B点坐标为(1,-3),易得到BP直线为y=-4x+1 所以BP与x轴交点为(∴S△PAB=【点睛】
本题是二次函数综合题,求出函数解析式是解题的关键,特别是利用待定系数法将两条直线表达式解出,利用点的坐标求三角形的面积是关键.
1,0) 41155315 24
2.一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图所示),拱高6m,跨度20m,相邻两支柱间的距离均为5m.
(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图所示),其表达式是yax2c的形式.请根据所给的数据求出a,c的值. (2)求支柱MN的长度.
(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中间是一条宽2m的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽2m、高3m的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.
【答案】(1)y=-【解析】
32
x+6;(2)5.5米;(3)一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车. 50试题分析:(1)根据题目可知A.B,C的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解. (2)设N点的坐标为(5,yN)可求出支柱MN的长度.
(3)设DN是隔离带的宽,NG是三辆车的宽度和.做GH垂直AB交抛物线于H则可求解.
试题解析: (1) 根据题目条件,A、B、C的坐标分别是(-10,0)、(0,6)、(10,0).
2将B、C的坐标代入yaxc,得 6c,
0100ac.
解得a3,c6. 50∴抛物线的表达式是y(2) 可设N(5,yN), 于是yN32x6. 5035264.5. 50从而支柱MN的长度是10-4.5=5.5米.
(3) 设DE是隔离带的宽,EG是三辆车的宽度和, 则G点坐标是(7,0)(7=2÷2+2×3).
3172633. 5050根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.
过G点作GH垂直AB交抛物线于H,则yH
3.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2﹣2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向右平移4个单位长度,得到点B. (1)求点B的坐标;
(2)将抛物线在直线y=a上方的部分沿直线y=a翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,记为图形M,若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数的图象,求a的取值范围.
【答案】(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3);(2)﹣3<a≤0; 【解析】
【分析】
(1)由题意直接可求A,根据平移点的特点求B;
(2)图形M与线段AB恰有两个公共点,y=a要在AB线段的上方,当函数经过点A时,AB与函数两个交点的临界点; 【详解】
解:(1)A(0,﹣3),B(4,﹣3); (2)当函数经过点A时,a=0, ∵图形M与线段AB恰有两个公共点, ∴y=a要在AB线段的上方, ∴a>﹣3 ∴﹣3<a≤0; 【点睛】
本题二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数图象的特点,函数与线段相交的交点情况是解题的关键.
4.如图,已知抛物线
A,且与y轴交于点C(0,5)。
的图象与x轴的一个交点为B(5,0),另一个交点为
(1)求直线BC与抛物线的解析式;
(2)若点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,过点M作MN∥y轴交直线BC于点N,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,MN取得最大值时,若点P是抛物线在x轴下方图象上任意一点,以BC为边作平行四边形CBPQ,设平行四边形CBPQ的面积为S1,△ABN的面积为S2,且S1=6S2,求点P的坐标。 【答案】(1)(2)
(3)P的坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4) 【解析】 【分析】
(1)由B(5,0),C(0,5),应用待定系数法即可求直线BC与抛物线的解析式。 (2)构造MN关于点M横坐标的函数关系式,应用二次函数最值原理求解。
(3)根据S1=6S2求得BC与PQ的距离h,从而求得PQ由BC平移的距离,根据平移的性质求得PQ的解析式,与抛物线【详解】
解:(1)设直线BC的解析式为将B(5,0),C(0,5)代入,得∴直线BC的解析式为将B(5,0),C(0,5)代入∴抛物线的解析式
。
。
。
。
,得
,得
。
,
,得
。
联立,即可求得点P的坐标。
(2)∵点M是抛物线在x轴下方图象上的动点,∴设M∵点N是直线BC上与点M横坐标相同的点,∴N
∵当点M在抛物线在x轴下方时,N的纵坐标总大于M的纵坐标。 ∴
∴MN的最大值是
。
。
,B(5,0),∴A(1,0)。∴AB=4。 。 。
,即
。
。
(3)当MN取得最大值时,N∵∴
由勾股定理可得,
的对称轴是
设BC与PQ的距离为h,则由S1=6S2得:BH=
,EH是直线BC沿y轴方向平移的距离。
如图,过点B作平行四边形CBPQ的高BH,过点H作x轴的垂线交点E ,则
易得,△BEH是等腰直角三角形, ∴EH=
。
∴直线BC沿y轴方向平移6个单位得PQ的解析式:
或
当
时,与,解得
当
时,与
,解得
4)。
综上所述,点P的坐标为(-1,12)或(6,5)或(2,-3)或(3,-4)。
或
联立,得
。此时,点P的坐标为(-1,12)或(6,5)。
。
联立,得 或
。此时,点P的坐标为(2,-3)或(3,-
5.在平面直角坐标系中,我们定义直线y=ax-a为抛物线y=ax2+bx+c(a、b、c为常数,a≠0)的“衍生直线”;有一个顶点在抛物线上,另有一个顶点在y轴上的三角形为其“衍生三角形”.已知抛物线y23243xx23与其“衍生直线”交于A、B两点(点A33在点B的左侧),与x轴负半轴交于点C.
(1)填空:该抛物线的“衍生直线”的解析式为 ,点A的坐标为 ,点B的坐标为 ;
(2)如图,点M为线段CB上一动点,将△ACM以AM所在直线为对称轴翻折,点C的对称点为N,若△AMN为该抛物线的“衍生三角形”,求点N的坐标;
(3)当点E在抛物线的对称轴上运动时,在该抛物线的“衍生直线”上,是否存在点F,使得以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点E、F的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)y=2323;(-2,23);(1,0); x+33(2)N点的坐标为(0,23-3),(0,23+3); (3)E(-1,-【解析】 【分析】
432343103)、F(0,)或E(-1,-),F(-4,)
3333(1)由抛物线的“衍生直线”知道二次函数解析式的a即可;(2)过A作AD⊥y轴于点D,则可知AN=AC,结合A点坐标,则可求出ON的长,可求出N点的坐标;(3)分别讨论当AC为平行四边形的边时,当AC为平行四边形的对角线时,求出满足条件的E、F坐标即可 【详解】 (1)∵y2323243,则抛物线的“衍生直线”的解析式为xx23,a=333y=2323; x+3323243yxx23x=1x=-233联立两解析式求交点,解得或,
y=23y=0y=23x+2333∴A(-2,23),B(1,0); (2)如图1,过A作AD⊥y轴于点D, 在y23243xx23中,令y=0可求得x= -3或x=1, 33∴C(-3,0),且A(-2,23),
22∴AC=(-2+3)+(23)=13 由翻折的性质可知AN=AC=13, ∵△AMN为该抛物线的“衍生三角形”, ∴N在y轴上,且AD=2, 在Rt△AND中,由勾股定理可得 DN=AN2-AD2=13-4=3, ∵OD=23,
∴ON=23-3或ON=23+3,
∴N点的坐标为(0,23-3),(0,23+3);
(3)①当AC为平行四边形的边时,如图2 ,过F作对称轴的垂线FH,过A作AK⊥x轴
于点K,则有AC∥EF且AC=EF, ∴∠ ACK=∠ EFH, 在△ ACK和△ EFH中
ACK=EFHAKC=EHF AC=EF∴△ ACK≌△ EFH, ∴FH=CK=1,HE=AK=23, ∵抛物线的对称轴为x=-1, ∴ F点的横坐标为0或-2, ∵点F在直线AB上,
∴当F点的横坐标为0时,则F(0,∴E到y轴的距离为EH-OF=23-∴ E(-1,-23),此时点E在直线AB下方, 3234343=,即E的纵坐标为-, 33343); 3当F点的横坐标为-2时,则F与A重合,不合题意,舍去; ②当AC为平行四边形的对角线时, ∵ C(-3,0),且A(-2,23), ∴线段AC的中点坐标为(-2.5, 3), 设E(-1,t),F(x,y), 则x-1=2×(-2.5),y+t=23, ∴x= -4,y=23-t,
23-t=-232343×(-4)+,解得t=-, 33343103),F(-4,);
334323)、(0,)或E(-1,33∴E(-1,-综上可知存在满足条件的点F,此时E(-1,--43103),F(-4,)
33
【点睛】
本题是对二次函数的综合知识考查,熟练掌握二次函数,几何图形及辅助线方法是解决本题的关键,属于压轴题
6.如图,已知抛物线yax2bxc经过A(-3,0),B(1,0),C(0,3)三点,其顶点为D,对称轴是直线l,l与x轴交于点H.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若点P是该抛物线对称轴l上的一个动点,求△PBC周长的最小值;
(3)如图(2),若E是线段AD上的一个动点( E与A、D不重合),过E点作平行于y轴的直线交抛物线于点F,交x轴于点G,设点E的横坐标为m,△ADF的面积为S. ①求S与m的函数关系式;
②S是否存在最大值?若存在,求出最大值及此时点E的坐标; 若不存在,请说明理由.
2【答案】(1)yx2x3.
(2)3210. (3)①Sm24m3.
②当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E的坐标为(﹣2,2). 【解析】 【分析】
(1)根据函数图象经过的三点,用待定系数法确定二次函数的解析式即可.
(2)根据BC是定值,得到当PB+PC最小时,△PBC的周长最小,根据点的坐标求得相应线段的长即可.
(3)设点E的横坐标为m,表示出E(m,2m+6),F(m,m22m3),最后表示
出EF的长,从而表示出S于m的函数关系,然后求二次函数的最值即可. 【详解】
解:(1)∵抛物线yax2bxc经过A(-3,0),B(1,0), ∴可设抛物线交点式为yax3x1.
又∵抛物线yax2bxc经过C(0,3),∴a1. ∴抛物线的解析式为:yx3x1,即yx22x3. (2)∵△PBC的周长为:PB+PC+BC,且BC是定值. ∴当PB+PC最小时,△PBC的周长最小. ∵点A、点B关于对称轴I对称, ∴连接AC交l于点P,即点P为所求的点.
∵AP=BP,∴△PBC的周长最小是:PB+PC+BC=AC+BC.
∵A(-3,0),B(1,0),C(0,3),∴AC=32,BC=10. ∴△PBC的周长最小是:3210.
2(3)①∵抛物线yx2x3顶点D的坐标为(﹣1,4),A(﹣3,0),
∴直线AD的解析式为y=2x+6
∵点E的横坐标为m,∴E(m,2m+6),F(m,m22m3) ∴EFm2m32m6m4m3.
22∴
1111SSDEFSAEFEFGHEFAGEFAHm24m32m24m32222.
∴S与m的函数关系式为Sm24m3. ②Sm24m3m21,
∴当m=﹣2时,S最大,最大值为1,此时点E的坐标为(﹣2,2).
2
7.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线的顶点坐标为(2,0),且经过点(4,1),
1x与抛物线交于A、B两点,直线l为y=﹣1. 4(1)求抛物线的解析式;
如图,直线y=
(2)在l上是否存在一点P,使PA+PB取得最小值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)知F(x0,y0)为平面内一定点,M(m,n)为抛物线上一动点,且点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等,求定点F的坐标.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=定点F的坐标为(2,1). 【解析】
1228x﹣x+1.(2)点P的坐标为(,﹣1).(3)
134分析:(1)由抛物线的顶点坐标为(2,0),可设抛物线的解析式为y=a(x-2)2,由抛
物线过点(4,1),利用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,通过解方程组可求出点A、B的坐标,作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值,根据点B的坐标可得出点B′的坐标,根据点A、B′的坐标利用待定系数法可求出直线AB′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征即可求出点P的坐标;
(3)由点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标
11-y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0,由m的任意性可得出关22于x0、y0的方程组,解之即可求出顶点F的坐标. 详解:(1)∵抛物线的顶点坐标为(2,0), 设抛物线的解析式为y=a(x-2)2. ∵该抛物线经过点(4,1),
1∴1=4a,解得:a=,
411∴抛物线的解析式为y=(x-2)2=x2-x+1.
44(2)联立直线AB与抛物线解析式成方程组,得:
特征,即可得出(1-
1y=xx1=1x2=44,解得:, 1,1y=1y=21y=x2x144∴点A的坐标为(1,
1),点B的坐标为(4,1). 4作点B关于直线l的对称点B′,连接AB′交直线l于点P,此时PA+PB取得最小值(如图1所示).
∵点B(4,1),直线l为y=-1, ∴点B′的坐标为(4,-3).
设直线AB′的解析式为y=kx+b(k≠0), 将A(1,
1)、B′(4,-3)代入y=kx+b,得: 4131k=kb=12,解得:, 44b=4kb=33∴直线AB′的解析式为y=-当y=-1时,有-解得:x=
28, 1328,-1). 13134x+, 123134x+=-1, 123∴点P的坐标为(
(3)∵点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等, ∴(m-x0)2+(n-y0)2=(n+1)2, ∴m2-2x0m+x02-2y0n+y02=2n+1. ∵M(m,n)为抛物线上一动点, ∴n=
12
m-m+1, 4121m-m+1)+y02=2(m2-m+1)+1, 44∴m2-2x0m+x02-2y0(整理得:(1-
11-y0)m2+(2-2x0+2y0)m+x02+y02-2y0-3=0. 22∵m为任意值,
11122y0=0∴22x02y0=0, x2y22y3=0000x0=2∴,
y=10∴定点F的坐标为(2,1).
点睛:本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、二次(一次)函数图象上点的坐标特征、轴对称中的最短路径问题以及解方程组,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出二次函数解析式;(2)利用两点之间线段最短找出点P的位置;(3)根据点M到直线l的距离与点M到点F的距离总是相等结合二次函数图象上点的坐标特征,找出关于x0、y0的方程组.
8.在直角坐标系中,我们不妨将横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”。 (1)求函数y=3x+2的图像上所有“中国结”的坐标;
k(k≠0,k为常数)的图像上有且只有两个“中国结”,试求出常数k的值x与相应“中国结”的坐标;
(2)求函数y=
2222(3)若二次函数y=(k3k2)x(2k4k1)xkk(k为常数)的图像与x轴
相交得到两个不同的“中国结”,试问该函数的图像与x轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含有多少个“中国结”?
【答案】(1)(0,2);(2)当k=1时,对应“中国结”为(1,1)(-1,-1);当k=-1时,对应“中国结”为(1,-1),(-1,1);(3)6个. 【解析】
试题分析:(1)因为x是整数,x≠0时,3x是一个无理数,所以x≠0时,3x+2不是整数,所以x=0,y=2,据此求出函数y=3x+2的图象上所有“中国结”的坐标即可. (2)首先判断出当k=1时,函数y=
k(k≠0,k为常数)的图象上有且只有两个“中国xk(k≠0,k为常数)的图x象上最少有4个“中国结”,据此求出常数k的值与相应“中国结”的坐标即可.
结”:(1,1)、(﹣1、﹣1);然后判断出当k≠1时,函数y=
(3)首先令(k2﹣3k+2)x2+(2k2﹣4k+1)x+k2﹣k=0,则[(k﹣1)x+k][(k﹣2)x+(k﹣1)]=0,求出x1、x2的值是多少;然后根据x1、x2的值是整数,求出k的值是多少;最后根据横坐标,纵坐标均为整数的点称之为“中国结”,判断出该函数的图象与x轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含有多少个“中国结”即可. 试题解析:(1)∵x是整数,x≠0时,3x是一个无理数,
∴x≠0时,3x+2不是整数, ∴x=0,y=2,
即函数y=3x+2的图象上“中国结”的坐标是(0,2).
k(k≠0,k为常数)的图象上有且只有两个“中国结”: x(1,1)、(﹣1、﹣1);
(2)①当k=1时,函数y=
k(k≠0,k为常数)的图象上有且只有两个“中国结”: x(1,﹣1)、(﹣1,1).
②当k=﹣1时,函数y=③当k≠±1时,函数y=
k(k≠0,k为常数)的图象上最少有4个“中国结”: xk(k≠0,k为常数)的x(1,k)、(﹣1,﹣k)、(k,1)、(﹣k,﹣1),这与函数y=图象上有且只有两个“中国结”矛盾, 综上可得,k=1时,函数y=1)、(﹣1、﹣1); k=﹣1时,函数y=(﹣1、1).
(3)令(k2﹣3k+2)x2+(2k2﹣4k+1)x+k2﹣k=0, 则[(k﹣1)x+k][(k﹣2)x+(k﹣1)]=0,
k(k≠0,k为常数)的图象上有且只有两个“中国结”:(1,xk(k≠0,k为常数)的图象上有且只有两个“中国结”:(1,﹣1)、xk1k∴{
k1x22kx1∴kx12x12, x11x21整理,可得 x1x2+2x2+1=0, ∴x2(x1+2)=﹣1, ∵x1、x2都是整数, ∴{∴{x21x121x13x21或{x21x121
或{x11x21①当{x13x21时,
∵
k11, 2k3; 2∴k=
②当{∵
x11x21时,
k1, 1k∴k=k﹣1,无解; 综上,可得 k=
3,x1=﹣3,x2=1, 2y=(k2﹣3k+2)x2+(2k2﹣4k+1)x+k2﹣k =[(
3233333)﹣3×+2]x2+[2×()2﹣4×+1]x+()2﹣ 2222221213x﹣x+ 424=﹣
①当x=﹣2时, y=﹣=
3121311x﹣x+=﹣×(﹣2)2﹣×(﹣2)+ 4244243 41213x﹣x+ 424②当x=﹣1时, y=﹣=﹣=1
③当x=0时,y=
311×(﹣1)2﹣×(﹣1)+ 4243, 4另外,该函数的图象与x轴所围成的平面图形中x轴上的“中国结”有3个: (﹣2,0)、(﹣1、0)、(0,0). 综上,可得
若二次函数y=(k2﹣3k+2)x2+(2k2﹣4k+1)x+k2﹣k(k为常数)的图象与x轴相交得到两个不同的“中国结”,
该函数的图象与x轴所围成的平面图形中(含边界),一共包含有6个“中国结”:(﹣3,0)、(﹣2,0)、(﹣1,0)(﹣1,1)、(0,0)、(1,0). 考点:反比例函数综合题
9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣1,0)B(3,0)两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点. (1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;
(2)请在y轴上找一点M,使△BDM的周长最小,求出点M的坐标;
(3)试探究:在拋物线上是否存在点P,使以点A,P,C为顶点,AC为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;直线AC的解析式为y=3x+3;(2)点M的坐标为(0,3);
(3)符合条件的点P的坐标为(【解析】
分析:(1)设交点式y=a(x+1)(x-3),展开得到-2a=2,然后求出a即可得到抛物线解析式;再确定C(0,3),然后利用待定系数法求直线AC的解析式;
(2)利用二次函数的性质确定D的坐标为(1,4),作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(-3,0),利用两点之间线段最短可判断此时MB+MD的值最小,则此时△BDM的周长最小,然后求出直线DB′的解析式即可得到点M的坐标; (3)过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,利用两直线垂直一次项系数互为负倒数设直线PC的解析式为y=-
7201013,)或(,﹣), 39391x+b,把C点坐标代入求出b得到直线PC的解析式为3y=x22x31y=-x+3,再解方程组得此时P点坐标;当过点A作AC的垂线交抛物13y=x33线于另一点P时,利用同样的方法可求出此时P点坐标. 详解:(1)设抛物线解析式为y=a(x+1)(x﹣3), 即y=ax2﹣2ax﹣3a, ∴﹣2a=2,解得a=﹣1, ∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3; 当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,则C(0,3), 设直线AC的解析式为y=px+q,
pq0p3把A(﹣1,0),C(0,3)代入得,解得,
q3q3∴直线AC的解析式为y=3x+3;
(2)∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4, ∴顶点D的坐标为(1,4),
作B点关于y轴的对称点B′,连接DB′交y轴于M,如图1,则B′(﹣3,0),
∵MB=MB′,
∴MB+MD=MB′+MD=DB′,此时MB+MD的值最小, 而BD的值不变,
∴此时△BDM的周长最小, 易得直线DB′的解析式为y=x+3, 当x=0时,y=x+3=3, ∴点M的坐标为(0,3); (3)存在.
过点C作AC的垂线交抛物线于另一点P,如图2,
∵直线AC的解析式为y=3x+3, ∴直线PC的解析式可设为y=﹣把C(0,3)代入得b=3, ∴直线PC的解析式为y=﹣
1x+b, 31x+3, 37y=x22x3xx07203P解方程组,解得或,则此时点坐标为(,); 12039y3yy=x339过点A作AC的垂线交抛物线于另一点P,直线PC的解析式可设为y=﹣x+b, 把A(﹣1,0)代入得
11+b=0,解得b=﹣, 3311x﹣, 33∴直线PC的解析式为y=﹣
10y=x22x3xx1103P解方程组,解得或,则此时点坐标为(,﹣1113y03yy=x33913). 9综上所述,符合条件的点P的坐标为(
7201013,)或(,﹣). 3939点睛:本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式,理解两直线垂直时一次项系数的关系,通过解方程组求把两函数的交点坐标;理解坐标与图形性质,会运用两点之间线段最短解决最短路径问题;会运用分类讨论的思想解决数学问题.
10.如图①,抛物线yx2(a1)xa与x轴交于A、B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,已知ABC的面积为6. (1)求a的值;
(2)求ABC外接圆圆心的坐标;
(3)如图②,P是抛物线上一点,点Q为射线CA上一点,且P、Q两点均在第三象限内,Q、A是位于直线BP同侧的不同两点,若点P到x轴的距离为d,QPB的面积为2d,且PAQAQB,求点Q的坐标.
【答案】(1)-3;(2)坐标(-1,1);(3)Q4,1. 【解析】
【分析】
(1)利用抛物线解析式得到A、B、C三点坐标,然后利用三角形面积公式列出方程解出a;(2)利用第一问得到A、B、C三点坐标,求出AC解析式,找到AC垂直平分线的解析式,与AB垂直平分线解析式联立,解出x、y即为圆心坐标;(3)过点P做PD⊥x轴,PD=d,发现△ABP与△QBP的面积相等,得到A、D两点到PB得距离相等,可得AQ∥PB,求出PB解析式,与二次函数解析式联立得到P点坐标,又易证
ABQ≌QPA,得到BQ=AP=26,设出Q点坐标,点与点的距离列出方程,解出Q点坐
标即可 【详解】
(1)解:由题意得yx1xa 由图知:a<0
,,C0,a 所以A(a,0),B10SABC11aa=6 2a3或a4(舍)
∴
a3
,,C0,3 (2)由(1)得A(-3,0),B10∴直线AC得解析式为:y=x+3
33, 22∴AC的垂直平分线为:yx
AC中点坐标为又∵AB的垂直平分线为:x1 ∴yxx1 得
x1y1ABC外接圆圆心的坐标(-1,1). (3)解:过点P做PD⊥x轴 由题意得:PD=d,
1∴SABPPDAB
2 =2d
∵QPB的面积为2d
∴SABPSBPQ,即A、D两点到PB得距离相等 ∴AQ∥PB
设PB直线解析式为;yxb过点B(1,0) ∴yx1 ∴yx1x4x1(舍) 易得2yx2x3y5y0所以P(-4,-5),
由题意及PAQAQB 易得:ABQ≌QPA ∴BQ=AP=26 设Q(m,-1)(m<0) ∴1m1226
2m4
∴Q4,1. 【点睛】
本题考查二次函数综合性问题,涉及到一次函数、三角形外接圆圆心、全等三角形等知识点,第一问关键在于用a表示出A、B、C三点坐标;第二问关键在于找到AC垂直平分线的解析式,与AB垂直平分线解析式;第三问关键在于能够求出PB的解析式
11.如图,已知二次函数
过(﹣2,4),(﹣4,4)两点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)将沿x轴翻折,再向右平移2个单位,得到抛物线,直线y=m(m>0)交于M、N两点,求线段MN的长度(用含m的代数式表示);
(3)在(2)的条件下,、交于A、B两点,如果直线y=m与、的图象形成的封
闭曲线交于C、D两点(C在左侧),直线y=﹣m与、的图象形成的封闭曲线交于E、F两点(E在左侧),求证:四边形CEFD是平行四边形. 【答案】(1)【解析】
试题分析:(1)根据待定系数法即可解决问题.
(2)先求出抛物线y2的顶点坐标,再求出其解析式,利用方程组以及根与系数关系即可求出MN.
(3)用类似(2)的方法,分别求出CD、EF即可解决问题. 试题解析:(1)∵二次函数
过(﹣2,4),(﹣4,4)两点,
;(2)
;(3)证明见解析.
∴(2)∵
,解得:
=
,∴二次函数的解析式
.
,∴顶点坐标(﹣3,),∵将沿x轴翻折,再
),∴抛物线为
向右平移2个单位,得到抛物线,∴抛物线的顶点坐标(﹣1,
,由
两个根,则MN=
=
,消去y整理得到
=
;
,设,是它的
(3)由,消去y整理得到,设两个根为,,则
CD===,由,消去y得到
,设两个根为,,则
EF=边形.
=
=
,∴EF=CD,EF∥CD,∴四边形CEFD是平行四
考点:二次函数综合题.
12.(14分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=mx2﹣8mx+4m+2(m>2)与y轴的交点为A,与x轴的交点分别为B(x1,0),C(x2,0),且x2﹣x1=4,直线AD∥x轴,在x轴上有一动点E(t,0)过点E作平行于y轴的直线l与抛物线、直线AD的交点分别为P、Q.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当0<t≤8时,求△APC面积的最大值;
(3)当t>2时,是否存在点P,使以A、P、Q为顶点的三角形与△AOB相似?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)【解析】
试题分析:(1)首先利用根与系数的关系得出:
,结合条件
求出
;(2)12;(3)t=
或t=
或t=14.
的值,然后把点B,C的坐标代入解析式计算即可;(2)(2)分0<t<6时和6≤t≤8时两种情况进行讨论,据此即可求出三角形的最大值;(3)(3)分2<t≤6时和t>6时两种情况进行讨论,再根据三角形相似的条件,即可得解.
试题解析:解:(1)由题意知x1、x2是方程mx2﹣8mx+4m+2=0的两根, ∴x1+x2=8, 由
.
解得:.
∴B(2,0)、C(6,0) 则4m﹣16m+4m+2=0, 解得:m=,
∴该抛物线解析式为:y=(2)可求得A(0,3) 设直线AC的解析式为:y=kx+b,
;.
∵∴
∴直线AC的解析式为:y=﹣x+3, 要构成△APC,显然t≠6,分两种情况讨论: 当0<t<6时,设直线l与AC交点为F,则:F(t,﹣
),
∵P(t,
∴S△APC=S△APF+S△CPF ===
此时最大值为:
),∴PF=
,
, ,
),
②当6≤t≤8时,设直线l与AC交点为M,则:M(t,﹣∵P(t,
),∴PM=
,
∴S△APC=S△APF﹣S△CPF===
,
当t=8时,取最大值,最大值为:12,
综上可知,当0<t≤8时,△APC面积的最大值为12; (3)如图,连接AB,则△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=2, Q(t,3),P(t,
①当2<t≤6时,AQ=t,PQ=
),
,
若:△AOB∽△AQP,则:
, ,
,
即:
∴t=0(舍),或t=
若△AOB∽△PQA,则:,
即:,
∴t=0(舍)或t=2(舍), ②当t>6时,AQ′=t,PQ′=若:△AOB∽△AQP,则:
,
,
, ,
,
即:
∴t=0(舍),或t=
若△AOB∽△PQA,则:
,
即:
∴t=0(舍)或t=14, ∴t=
或t=
或t=14.
考点:二次函数综合题.
13.已知抛物线C1:y=ax2﹣4ax﹣5(a>0). (1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴;
(2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标; ②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式; (3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的
值.
【答案】(1)(﹣1,0)或(5,0)(2)①(0,﹣5),(4,﹣5)②y=﹣ax2+4ax﹣5(3)a=【解析】
试题分析:(1)将a=1代入解析式,即可求得抛物线与x轴交点; (2)①化简抛物线解析式,即可求得两个点定点的横坐标,即可解题; ②根据抛物线翻折理论即可解题;
(3)根据(2)中抛物线C2解析式,分类讨论y=2或﹣2,即可解题 试题解析:(1)当a=1时,抛物线解析式为y=x2﹣4x﹣5=(x﹣2)2﹣9, ∴对称轴为y=2;
∴当y=0时,x﹣2=3或﹣3,即x=﹣1或5;
∴抛物线与x轴的交点坐标为(﹣1,0)或(5,0); (2)①抛物线C1解析式为:y=ax2﹣4ax﹣5, 整理得:y=ax(x﹣4)﹣5; ∵当ax(x﹣4)=0时,y恒定为﹣5;
∴抛物线C1一定经过两个定点(0,﹣5),(4,﹣5); ②这两个点连线为y=﹣5;
将抛物线C1沿y=﹣5翻折,得到抛物线C2,开口方向变了,但是对称轴没变; ∴抛物线C2解析式为:y=﹣ax2+4ax﹣5, (3)抛物线C2的顶点到x轴的距离为2, 则x=2时,y=2或者﹣2; 当y=2时,2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=
;
;
或
当y=﹣2时,﹣2=﹣4a+8a﹣5,解得,a=
∴a=或
;
考点:1、抛物线与x轴的交点;2、二次函数图象与几何变换
14.抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(m,0),与y轴交于C.
(1)若m=﹣3,求抛物线的解析式,并写出抛物线的对称轴;
(2)如图1,在(1)的条件下,设抛物线的对称轴交x轴于D,在对称轴左侧的抛物线上有一点E,使S△ACE=
S△ACD,求点E的坐标;
(3)如图2,设F(﹣1,﹣4),FG⊥y于G,在线段OG上是否存在点P,使∠OBP=∠FPG?若存在,求m的取值范围;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1;(2)点E的坐标为E(﹣4,5)(3)当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG. 【解析】
试题分析:(1)利用待定系数法求二次函数的解析式,并配方求对称轴;(2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3),先根据已知条件求S△ACE=10,根据不规则三角形面积等于铅直高度与水平宽度的积列式可求得m的值,并根据在对称轴左侧的抛物线上有一点E,则点E的横坐标小于﹣1,对m的值进行取舍,得到E的坐标;
(3)分两种情况:①当B在原点的左侧时,构建辅助圆,根据直径所对的圆周角是直角,只要满足∠BPF=90°就可以构成∠OBP=∠FPG,如图2,求出圆E与y轴有一个交点时的m值,则可得取值范围;②当B在原点的右侧时,只有△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形时满足条件,直接计算即可. 试题解析:(1)当m=﹣3时,B(﹣3,0),
把A(1,0),B(﹣3,0)代入到抛物线y=x2+bx+c中得:
,解得
,
∴抛物线的解析式为:y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4;对称轴是:直线x=﹣1; (2)如图1,设E(m,m2+2m﹣3), 由题意得:AD=1+1=2,OC=3, S△ACE=
S△ACD=
×
ADOC=
×2×3=10,
设直线AE的解析式为:y=kx+b,
把A(1,0)和E(m,m2+2m﹣3)代入得,
,解得:
,
∴直线AE的解析式为:y=(m+3)x﹣m﹣3,∴F(0,﹣m﹣3), ∵C(0,﹣3),∴FC=﹣m﹣3+3=﹣m,∴S△ACE=﹣m(1﹣m)=20,m2﹣m﹣20=0, (m+4)(m﹣5)=0, m1=﹣4,m2=5(舍), ∴E(﹣4,5);
(3)如图2,当B在原点的左侧时,连接BF,以BF为直径作圆E,当⊙E与y轴相切时,设切点为P,
∴∠BPF=90°,∴∠FPG+∠OPB=90°,∵∠OPB+∠OBP=90°,∴∠OBP=∠FPG, 连接EP,则EP⊥OG,
∵BE=EF,∴EP是梯形的中位线,∴OP=PG=2, ∵FG=1,tan∠FPG=tan∠OBP=∴
,∴m=﹣4,
,
FC(1﹣m)=10,
∴当﹣4≤m<0时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG; 如图3,当B在原点的右侧时,要想满足∠OBP=∠FPG, 则∠OBP=∠OPB=∠FPG,∴OB=OP,
∴△OBP是等腰直角三角形,△FPG也是等腰直角三角形, ∴FG=PG=1,∴OB=OP=3,∴m=3,
综上所述,当﹣4≤m<0或m=3时,在线段OG上存在点P,使∠OBP=∠FPG.
考点:二次函数的综合题.
15.如图,抛物线线的表达式为
.
的坐标;
,作直线于点
,四边形
为
交
轴于点,交
轴于点
,已知经过点
的直
(1)求抛物线的函数表达式及其顶点(2)如图①,点轴,交直线矩形.设矩形
于
是线段,交抛物线于
上的一个动点,其中,作
∥
轴,交直线
的周长为,写出与的函数关系式,并求为何值时周长最
大;
(3)如图②,在抛物线的对称轴上是否存在点由.
,使点
构成的三角形是以
的坐标;若不存在,请说明理
为
腰的等腰三角形.若存在,直接写出所有符合条件的点
图① 图②
【答案】(1)抛物线的表达式为y=-x2-2x+3,顶点C坐标为(-1,4); (2)L=-4m2-12m=-4(m+当m=-时,最大值L=9;
),(-1,-),(-1,3+
),(-1,3-).
)2+9;
(3)点Q的坐标为(-1,【解析】
试题分析:(1)由直线经过A、B两点可求得这两点的坐标,然后代入二次函数解析式即可求出b、c的值,从而得到解析式,进而得到顶点的坐标;
(2)由题意可表示出D、E的坐标,从而得到DE的长,由已知条件可得DE=EF,从而可表示出矩形DEFG的周长L,利用二次函数的性质可求得最大值;
(3)分别以点A、点B为圆心,以AB长为半径画圆,圆与对称轴的交点即为所求的点. 试题解析:(1)直线y=x+3与x轴相交于A(-3,0 ),与y轴相交于B(0,3) 抛物线y=-x2+bx+c经过A(-3,0 ),B(0,3),所以,
,
∴
,
所以抛物线的表达式为y=-x2-2x+3, ∵y=-x2-2x+3=-(x+1)2+4, 所以,顶点坐标为C(-1,4).
(2)因为D在直线y=x+3上,∴D(m,m+3). 因为E在抛物线上,∴E(m,-m2-2m+3).
DE=-m2-2m+3-(m+3)=-m2-3m. 由题意可知,AO=BO,
∴∠DAP=∠ADP=∠EDF=∠EFD=45°, ∴DE=EF. L=4DE=-4m2-12m. L=-4m2-12m=-4(m+∵a=-4<0,
∴二次函数有最大值 当m=-时,最大值L=9.
),(-1,-),(-1,3+
),(-1,3-).
)2+9.
(3)点Q的坐标为(-1,
考点:1、待定系数法;2、正方形的判定;3、二次函数的性质的应用;4、等腰三角形.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容