江西中考数学考前专题训练二次函数综合题10道Word文档下载推荐.docx
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(2)求经过点A1、B1、A2的抛物线的解析式(用含d的代数式表示);
(3)当d(0<
1)的大小变化时,是否存在顶点与x轴的两个交点所构成的三角形是直角三角形的抛物线?
若存在,请你求出相应的d的值,若不存在,请说明理由.
第2题图
(1)∵M(0,)在直线y=x+
b上,
∴=×
0+b,
∴b=;
(2)由
(1)得:
y=x+,
∵B1(1,y1)在l上,
∴当x=1时,y1=×
1+=,
∴B1(1,).
∴设抛物线的表达式为y=a(x-1)2+(a≠0),
又∵x1=d,
∴A1(d,0),
∴0=a(d-1)2+,
∴a=-,
∴经过点A1,B1,A2的抛物线的解析式为:
y=-(x-1)2+;
【一题多解】∵x1=d,
∴A1(d,0),A2(2-d,0),
∴设抛物线的解析式为y=a(x-d)·
(x-2+d)(a≠0),
把B1(1,)代入得=a(1-d)·
(1-2+d),
得a=-,
∴抛物线的解析式为
y=-(x-d)·
(x-2+d).
(3)存在.
由抛物线的对称性可知,所构成的三角形必是以抛物线顶点为直角顶点的等腰直角三角形,
∴此等腰直角三角形斜边上的高等于斜边的一半,
又∵0<
1,
∴等腰直角三角形斜边的长小于2,
∴等腰直角三角形斜边上的高必小于1,即抛物线的顶点的纵坐标必小于1.
∵当x=1时,y1=×
1+=<
当x=2时,y2=×
2+=<
当x=3时,y3=×
3+=1>
∴该抛物线的顶点只有B1,B2,
①若B1为顶点,由B1(1,),
则d=1-=;
②若B2为顶点,由B2(2,),
则d=1-[(2-)-1]=,
综上所述,d的值为或时,存在满足条件的抛物线.
3.如图①,抛物线C:
y=x2经过变化可得到抛物线C1:
y1=a1x(x-b1),C1与x轴的正半轴交于点A1,且其对称轴分别交抛物线C,C1于点B1,D1,此时四边形OB1A1D1恰为正方形;
按上述类似方法,如图②,抛物线C1:
y1=a1x(x-b1)经过变换可得到抛物线C2:
y2=a2x(x-b2),C2与x轴的正半轴交与点A2,且其对称轴分别交抛物线C1,C2于点B2,D2,此时四边形OB2A2D2也恰为正方形;
按上述类似方法,如图③,可得抛物线C3:
y3=a3x(x-b3)与正方形OB3A3D3.请探究以下问题:
(1)填空:
a1=________;
b1=________;
(2)求出C2与C3的解析式;
(3)按上述类似方法,可得到抛物线Cn:
yn=an(x-bn)与正方形OBnAnDn(n≥1).
①请用含n的代数式直接表示出Cn的解析式;
②当x取任意不为0的实数时,试比较y2016与y2017的函数值的大小并说明理由.
第3题图
(1)1;
2;
【解法提示】由抛物线C经过变换得到抛物线C1,则a1=1,代入C1得:
y1=x(x-b1).y1=0时,x(x-b1)=0,x1=0,x2=b1,∴A1(b1,0),
由正方形OB1A1D1得:
OA1=B1D1=b1,∴B1(,),∵B1在抛物线C上,则=()2,b1(b1-2)=0,b1=0(不符合题意),b1=2.
(2)由a2=a1=1得,y2=x(x-b2),
y2=0得,x(x-b2)=0,
x1=0,x2=b2.
∴A2(b0,0).
由正方形OB2A2D2得:
OA2=B2D2=b2,
∴B2(,),
∵B2在抛物线C1上,则=()2-2×
,
b2(b2-6)=0,b2=0(不合题意),
∴b2=6,
∴C2的解析式:
y2=x(x-6)=x2-6x,
由a3=a2=1得,y3=x(x-b3),
y3=0时,x(x-b3)=0,
x1=0,x2=b3,
∴A3(b3,0),
由正方形OB3A3D3得:
OA3=B3D3=b3
∴B3(,),
∵B3在抛物线C2上,则=()2-6×
b3(b3-14)=0,
b3=0(不合题意),b3=14,
∴C3的解析式:
y3=x(x-14)=x2-14x;
(3)①Cn的解析式为:
yn=x2-(2n+1-2)x(n≥1);
②由①得抛物线C2016的解析式为:
y2016=x2-(22016+1-2)x=x2-(22017-2)x,
抛物线C2017的解析式为:
y2017=x2-(22017+1-2)x=x2-(22018-2)x,
∴两抛物线的交点为(0,0).
∴当x<
0时,y2016<
y2017;
当x>
0时,y2016>
y2017.
类型二 与图形变换有关的探究
4.已知抛物线y=x2-2ax+a2(a为常数,a>
0),G为该抛物线的顶点.
(1)如图①,当a=2时,抛物线与y轴交于点M,求△GOM的面积;
(2)如图②,将抛物线绕顶点G逆时针旋转90°
后,所得新图象与y轴交于A、B两点(点A在点B的上方),D为x轴的正半轴上一点,以OD为一对角线作平行四边形OQDE,其中Q点在第一象限,QE交OD于点C,若QO平分∠AQC,AQ=2QC.求证:
△AQO≌△EQO;
(3)在
(2)的条件下,若QD=OG,试求a的值.
第4题图
(1)当a=2时,令x=0,则y=a2=4,
∴点M(0,4),
∵y=x2-2ax+a2=(x-a)2,
∴当a=2时,顶点G(2,0),
∴OM=4,OG=2,
S△GOM=OM·
OG=×
4×
2=4;
∵四边形OQDE为平行四边形,
∴QC=CE=QE,
又∵AQ=2QC,
∴AQ=EQ,
∵QO平分∠AQC,
∴∠AQO=∠EQO,
∵在△AQO和△EQO中,
∴△AQO≌△EQO(SAS);
(3)∵由题意知G(a,0),
∴OG=a,
∵QD=OG,
∴QD=a,
∴OE=QD=a,
即A(0,a),
由旋转知,旋转前抛物线点A的坐标为(2a,a),
把(2a,a)代入y=x2-2ax+a2得,4a2-2a·
2a+a2=a,
即a2=a,
解得a=1或0.
∵a为常数,a>
0,
∴a=0不合题意,舍去,
∴a=1.
5.如图,已知二次函数y1=ax2+bx过(-2,4),(-4,4)两点.
(1)求二次函数y1的解析式;
(2)将y1沿x轴翻折,再向右平移2个单位,得到抛物线y2,直线y=m(m>
0)交y2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,y1、y2交于A、B两点,如果直线y=m与y1、y2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y1、y2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.
第5题图
(1)将点(-2,4),(-4,4)代入y1=ax2+bx,得
,解得,
∴y1=-x2-3x;
(2)将y1配方,得y1=-(x+3)2+,
∴顶点坐标是(-3,).
此顶点沿x轴翻折(-3,-),再向右平移2个单位后的点是(-1,-).
翻折后抛物线的方向改变,但开口大小不变,∴翻折后抛物线解析式的二次项系数是.
∴y2=(x+1)2-,即y2=x2+x-4.
令y2=m,得x2+x-4=m,即x2+2x-2(4+m)=0.
设此方程的两根为x1,x2,则x1+x2=-2,x1x2=-2(4+m).
∵x1,x2是点M,N的横坐标,
∴MN=|x1-x2|
=
==2;
(3)设点A的纵坐标为y0.
①当y0≤m<时,如题图.
对于直线y=m和函数y1=-x2-3x,由第
(2)问的方法求得CD=2.
对于直线y=-m和函数y2=x2+x-4,由第
(2)问的方法可知EF=2.
∴CD=EF.
又CD∥EF,
∴四边形CEFD是平行四边形.
②当0<m<y0时,如解图,此时直线y=m与y1的右交点为D,与y1的左交点为C,直线y=-m与y2的右交点为F,与y2的左交点为E.
第5题解图
由方程组
消去y,得-x2-3x=m,即x2+6x+2m=0.
解此方程,得x=-3±
.
点D的横坐标为xD=-3+.
由方程组,消去y,得
x2+x-4=m,即x2+2x-2(4+m)=0.
解此方程,得x=-1±
点C的横坐标为xC=-1-.
∴EF=xD-xC=+-2.
同理,xF=-3+,xE=-1-.
∴CD=xF-xE=+-2.
综上所述,当m>0时,所构成的四边形CEFD是平行四边形.
6.如图①,已知抛物线L:
y=ax2+bx-(a>
0)与x轴交于点A(-1,0)和点B,顶点为M,对称轴为直线l:
x=1.
(1)直接写出点B的坐标及一元二次方程ax2+bx-=0的解;
(2)如图②,设点P是抛物线L上的一个动点,将抛物线L平移,使它的顶点移至点P,得到新抛物线L′,L′与直线l相交于点N.设点P的横坐标为m.
①当m=5时,PM与PN有怎样的数量关系?
请说明理由.
②当m为大于1的任意实数时,①中的关系式还成立吗?
为什么?
③是否存在这样的点P,使△PMN为等边三角形?
若存在,请求出点P的坐标;
若不存在,请说明理由.
第6题图
(1)如解图①,∵y=ax2+bx-(a>
0)与x轴交于点A(-1,0)和点B,对称轴为直线l:
x=1,
∴点A和点B关于直线l:
x=1对称,
∴点B的坐标为(3,0),
∴一元二次方程ax2+bx-=0的解为x1=-1,
x2=3;
(2)如解图②,过点P作PC⊥l于点C,
第6题解图
①∵y=(x-1)2-2,
∴当m=5,即x=5,y=6,
∴P(5,6),
∴此时L′的解析式为y=(x-5)2+6,点C的坐标是(1,6).
∵当x=1时,y=14,
∴点N的坐标是(1,14),
∵CM=6-(-2)=8,CN=14-6=8,
∴CM=CN,
∴PC垂直平分线段MN,
∴PM=PN;
②PM=PN仍然成立,
由题意有点P的坐标为(m,m2-m-).
∵L′的解析式为y=(x-m)2+m2-m-,
∴点C的坐标是(1,m2-m-),
∴CM=m2-m-+2=m2-m+,
∵在L′的解析式y=(x-m)2+m2-m-中,
∴当x=1时,y=m2-2m-1,
∴点N的坐标是(1,m2-2m-1),
∴CN=(m2-2m-1)-(m2-m-)=m2-m+,
③存在这样的点P,使△PMN为等边三角形.
若=tan30°
,则m2-m+=(m-1),
解得m=或m=1(不合题意,舍去)
∴点P的坐标为(,-).
类型三 二次函数性质的探究问题
7.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(0,3),B(4,0)两点.
(1)用仅含字母a的式子表达这个二次函数的解析式;
(2)该二次函数的对称轴不可能是(),并对你的选择进行证明.
A.x=0 B.x=1
C.x=2 D.x=3
(3)以-a代替
(1)中二次函数y的解析式中的a,得到二次函数y′的解
析式.
①二次函数y′的图象是否也经过A,B两点?
请说明理由;
②当x=t(0≤t≤4)时,求|y-y′|的最大值(用仅含字母a的式子表示).
(1)将A(0,3),B(4,0)两点坐标分别代入二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)得,
解得,
∴该二次函数的解析式为y=ax2-(4a+)x+3;
(2)C;
【解法提示】对称轴为x=
-=2+≠2,故选C.
(3)①二次函数y′图象经过A、B两点,理由如下:
y′=-ax2+bx+c,
由
(1)可得y′=-ax2-(-4a+)x+3,
将x=0代入解析式得,y′=3,故点A(0,3)在抛物线上;
将x=4代入解析式得,y′=-16a+16a-3+3=0,故点B(4,0)在抛物线上;
②|y-y′|=|ax2-(4a+)x+3-[-ax2-(-4a+)x+3]|=|2ax2-8ax|=|2a(x2-4x+4-4)|=|2a(x-2)2-8a|,
即|y-y′|=|2a(x-2)2-8a|,
当x=t(0≤t≤4)时,|y-y′|的最大值为|-8a|,
故|y-y′|的最大值为|-8a|.
8.已知函数关系式是L1:
y=kx2+(k-2)x-2.
(1)①当k=1时,其顶点坐标为________;
②当k=2时,二次函数的图象的对称轴为________.
(2)求证:
无论k为何值时,函数图象与x轴总有交点;
(3)已知二次函数L1的图象与x轴相交于点A,B,顶点为P.
①若k>
0,且△ABP为等边三角形,求k的值;
②若抛物线L2与抛物线L1关于原点成中心对称,且抛物线L2与x轴交于点C,D,是否存在实数k,使以A,B,C,D四点中的其中两点成为另外两点之间的线段的三等分点?
若存在,求出实数k的值;
(1)解:
①(,-);
②y轴;
【解法提示】①当k=1时,y=x2-x-2=(x-)2-,此时顶点坐标为(,-);
②当k=2时,y=2x2-2,则抛物线的对称轴为y轴.
当k=0时,一次函数y=-2x-2与x轴有一个交点(-1,0);
当k≠0时,b2-4ac=(k-2)2-4k·
(-2)=(k+2)2≥0,此二次函数图象与x轴有交点,
∴无论k为何值时,函数图象与x轴总有交点;
(3)∵k≠0,
∴当y=0时,kx2+(k-2)x-2=0,解得x1=-1,x2=,
设A(,0),B(-1,0),
则顶点P的坐标为(,
-),
①当k>
0时,AB=+1,如解图,作PE⊥x轴于点E,
第8题解图
∵△ABP为等边三角形,
∴PE=AB,
∴=(+1),
即(k+2)2=2(k+2),
解得k1=-2(舍去),k2=2-2,
∴k的值为2-2;
②存在实数k,使以A,B,C,D四点中的其中两点成为另外两点之间的线段的三等分点.
∵抛物线L2与抛物线L1关于原点成中心对称,
∴点A和点B关于原点的对称点分别为点C、D,
∴C(-,0),D(1,0),
∴点B(-1,0),D(1,0)为定点,点A(,0),C(-,0)为动点,
A,B,C,D四点中的其中两点成为另外两点之间的线段的三等分点,
当k>
0时,
当点B、D为线段AC的三等分点时,AC=3BD,
即-(-)=3×
2,解得k=;
当点A、C点为线段BD的三等分点时,AC=BD,即-(-)=×
2,解得k=6;
当k<
0时,同理可得k=-或k=
-6,
综上所述,k的值为±
,±
6.
类型四 与新定义有关的探究问题
9.如图①,若抛物线L1的顶点A在抛物线L2上,抛物线L2的顶点B在抛物线L1上(点A与点B不重合),我们把这样的两条抛物线L1、L2互称为“伴随抛物线”,可见一条抛物线的“伴随抛物线”可以有多条.
(1)在图①中,抛物线L1:
y=-x2+4x-3与L2:
y=a(x-4)2-3互为“伴随抛物线”,则点A的坐标为________,a的值为________;
(2)在图②中,已知抛物线L3:
y=2x2-8x+4,它的“伴随抛物线”为L4,若L3与y轴交于点C,点C关于L3的对称轴对称点为D,请求出以点D为顶点的L4的解析式;
(3)若抛物线y=a1(x-m)2+n的任意一条“伴随抛物线”的解析式为y=a2(x-h)2+k,请写出a1与a2的关系式,并说明理由.
第9题图
(2,1),1;
【解法提示】
(1)∵抛物线L1:
y=
-x2+4x-3,∴此抛物线的顶点坐标A(2,1),∵抛物线L2过点A(2,1),∴1=a(2-4)2-3,∴a=1.
(2)由L3:
y=2x2-8x+4化成顶点式,得y=2(x-2)2-4,
∴C(0,4),对称轴为x=2,顶点坐标(2,-4),
∴点C关于对称轴x=2的对称点D(4,4),设L4:
y=a(x-h)2+k
将顶点D(4,4)代入得,y=a(x-4)2+4再将点(2,-4)代入得,-4=4a+4,
解得:
a=-2,
L3的伴随抛物线L4的解析式为:
y=-2(x-4)2+4;
(3)a1=-a2.
理由如下:
∵抛物线L1的顶点A在抛物线L2上,抛物线L2的顶点B在抛物线L1上,设A(m,k),B(h,n),
∴可以列出两个方程
①+②得:
(a1+a2)(m-h)2=0,
∵伴随抛物线的顶点不重合,
∴a1=-a2.
10.在平面直角坐标系中,将抛物线L1:
y=x2,沿x轴向右平移m(m>0)个单位长度,得抛物线L2,顶点为P,交L1于点Q.
(1)直接写出抛物线L2的表达式(用字母m表示);
(2)连接OQ、PQ,当∠OQP=60°
时,点Q的坐标为________;
(3)若将抛物线L1与L2其中任意一条沿着x轴方向水平向左(或向右)平移得到另一条,记抛物线L1的顶点为O,抛物线L2的顶点为P,抛物线L1与L2的交点为点Q,连接OQ、PQ,当∠OQP=90°
时,我们称这样的两条抛物线是“共轭抛物线”.
①当L1和L2是“共轭抛物线”时,求m的值;
②请你根据上述“共轭抛物线”的概念,求出抛物线y=-x2-2x+3的“共轭抛物线”.
第10题图
(1)y=(x-m)2;
【解法提示】如解图①,将抛物线L1沿x轴向右平移m(m>0)个单位长度,得到抛物线L2,得到:
y=(x-m)2.
第10题解图①
(2)(2,6);
【解法提示】如解图①,过点Q作QG⊥x轴于点G,由点Q到L1与L2的对称轴的距离相等,可得:
OG=PG=OP=m,当x=时,y=m2,即点Q的坐标为(m,m2),∵∠OQP=60°
,∴根据抛物线的性质可知:
△OPQ为等边三角形,∴tan∠QOP==tan60°
==,解得:
m=4,∴点Q坐标为(2,6).
(3)①∵∠OQP=90°
,OQ=PQ,
∴∠QOG=45°
,OG=PG=OP=m,
当x=m时,y=×
(m)2=m2,
故点Q的坐标为(m,m2),
由∠QOG=45°
,∠OGQ=90°
,得:
OG=GQ,
∴|m|=|×
(m)2|,
m=0(不符合题意,舍去),
m=±
4,
当m=4时,抛物线向右平移;
当m=-4时,抛物线向左平移,
综上所述,当L1和L2是“共轭抛物线”时,m的值为±
4;
②如解图②,∵y=-x2-2x+3=
-(x+1)2+4,
第10题解图②
∴设抛物线y=-x2-2x+3的“共轭抛物线”为:
y=-(x+1-m)2+4,
∵△PFQ是等腰直角三角形,∴PF=FQ,
当x=-1+m时,y=-m2+4,
即Q(-1+m,-m2+4),
FQ=4-(-m2+4)=m2,
由PF=FQ可知:
m=m2,解得:
m=2或m=0(不符合题意,舍去),
则抛物线y=-x2-2x+3向右平移所得的“共轭抛物线”为:
y=-(x-1)2+4;
综上所述,抛物线y=-x2-2x+3向左平移所得的“共轭抛物线”为:
y=-(x+3)2+4,
抛物线y=-x2-2x+3的“共轭抛物线”为y=-(x-1)2+4或y=-(x+3)2+4.
11.如图,已知抛物线y=-x2通过平移后得到,y1=-(x-1)2+2,y2=-(x-2)2+4,y3=(x-3)2+6,…,平移后的顶点P1,P2,P3,…,Pk(k为整数)依次都在格点上,这些抛物线称为“好顶点抛物线”.
第11题图
(1)写出平移后抛物线yk的解析式(用k表示);
(2)若平移后的抛物线yk与抛物线y=-x2交于点F,其对称轴与抛物线y=-x2交于点E,若tan∠FPkE=,求整数k的值;
(3)已知-6≤k≤6,若平移后抛物线的对称轴与x轴交于点Ak,以AkPk为边向右作正方形AkPkBkCk,判断:
正方形的顶点Bk是否恰好是其他“好顶点抛物线”上的点?
若恰好是,求出该整数k的值;
第11题解图
(1)∵抛物线y=-x2通过平移后得到,y1=-(x-1)2+2,y2=-(x-2)2+4,y3=-(x-3)2+6,观察规律可得到yk=-(x-k)2+2k;
(2)如解图,过点F作FG⊥PE于
点G,
由yk=-(x-k)2+2k可知顶点Pk(k,2k),
对称轴为直线x=k,对称轴与抛物线y=-x2的交点为E(k,-k2),
联立得,
∴F(,-),
∵tan∠FP