四川中考数学考前专题训练二次函数综合题10道.docx
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四川中考数学考前专题训练二次函数综合题10道
题型五二次函数综合题
类型一线段数量关系与最值关系
1.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值;
(3)在抛物线对称轴上是否存在点
M,使|MA-MC|最大?
若存在,请求出点M
的坐标;若不存在,请说明理由.
解:
(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),
∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3;
2)x=0,则y=3,∴点C(0,3),令
则直线AC的解析式为y=-x+3,设点P(x,x2-4x+3),∵PD∥y轴,
∴点D(x,-x+3),
∴PD=(-x+3)-(x2-4x+3)=-x2+3x=-(x-3)2+9,
∵a=-1<0,
∴当x=3时,线段PD的长度取最大值,最大值为9;24
(3)存在.
由抛物线的对称性得,对称轴垂直平分AB,
∴MA=MB,
当M、B、C不在同一条直线上时,由三角形的三边关系得,|MA-MC|=|MB-MC|当M、B、C三点共线时,|MA-MC|=|MB-MC|=BC,∴|MA-MC|≤BC,即当点M在BC的延长线上时,|MA-MC|最大,最大值即为BC的长度,设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵B(1,0),C(0,3),
∴直线BC的解析式为y=-3x+3,
∵抛物线的对称轴为x=2,
∴当x=2时,y=-3×2+3=-3,
∴点M(2,-3),即抛物线对称轴上存在点M(2,-3),使|MA-MC|最大.
2.如图,抛物线y=-1x2+bx+c的图象过点A(4,0),B(-4,-4),且抛物线4
与y轴交于点C,连接AB,BC,AC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是抛物线对称轴上的点,求△PBC周长的最小值及此时点P的坐标;
(3)若E是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),过E作y轴的平行线,分
别交抛物线及x轴于F、D两点.请问是否存在这样的点E,使DE=2DF?
若存在,请求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
1
解:
(1)∵抛物线y=-4x+bx+c的图象经过点A(4,0),B(-4,-4),
11
∴抛物线的解析式为y=-41x2+21x+2;
11
2)由抛物线y=-14x2+12x+2可得,
第2题解图
设直线BC′的解析式为y=kx+m,
∵点B(-4,-4),C′2(,2),
4km4
2k4kmm24,解得
∴直线BC′的解析式为y=x,
将x=1代入y=x,得y=1,
∴点P坐标为(1,1),
∵点B(-4,-4),C(0,2),
∴BC=42+(2+4)2=213,∴此时△PBC的周长=CP+BC+PB=BC+BC′=213+62,∴△PBC周长的最小值为213+62,此时点P坐标为(1,1);(3)存在.
假设存在点E,使DE=2DF,由点A(4,0),B(-4,-4)可得直线AB的解析式为y
=12x-2,
则F(x,-14x2+12x+2),
DE=|12x-2|=2-12x,DF=|-14x2+12x+2|,
111
当2-2x=2×(-4x2+2x+2)时,即点F位于x轴上方,
解得x1=-1,x2=4(舍去),
15
将x=-1代入y=2x-2,得到y=-2,
∴E(-1,-52).
当2-21x=2×(-1)×(-41x2+12x+2)时,即点F位于x轴下方,
解得x1=-3,x2=4(舍去),
17
将x=-3代入y=2x-2,得到y=-2,
∴E(-3,-2).
57
综上所述,存在这样的点E,其坐标为(-1,-52)或(-3,-27).
类型二面积数量关系与最值关系
3.如图,已知抛物线y=-12x2+bx+c与x轴分别交于点B、E,与y轴交于点A,OB=8,tan∠ABD=1,动点C从原点O开始沿OA方向以每秒1个单位长度的速度移动,动点D从点B开始沿BO方向以每秒1个单位长度的速度移动,动点C、D同时出发,当动点D到达原点O时,点C、D停止运动.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求△CED的面积S与D点运动时间t的函数解析式;当t为何值时,△CED的面积最大,最大面积是多少?
(3)当△CED的面积最大时,在抛物线上是否存在点P(点E除外),使△PCD的面积等于△CED的最大面积,若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理
由.
解:
(1)∵OB=8,tan∠ABD=1,
∴OA=OB=8,
∴A(0,8),B(8,0).
把点A(0,8),B(8,0)代入y=-1x2+bx+c得
∴抛物线解析式为y=-1x2+3x+8;
2
(2)令y=0,有-1x2+3x+8=0,
2
解得x1=-2,x2=8,
∴E(-2,0),
∴BE=10,∵S△CED=1DE×OC,
2
∴S=1t×(10-t)=-1t2+5t,
22
0≤t≤8),
∴S与t的函数关系式为S=-1t2+5t=-1(t-5)2+25
222
1
25
2;
∵a0
t=5时,△CED的面积最大,最大面积为
3)存在.
当△CED的面积最大时,t=5,即BD=DE=5,此时要使S△PCD=S△CED,CD为公共
边,只需求出过点B、或过点E且平行于CD的直线即可,如解图:
第3题解图
设直线CD的解析式为y=kx+b,由
(2)可知OC=5,OD=3,
∴C(0,5),D(3,0),
∴直线CD的解析式为y=-53x+5,
∵DE=DB=5,
∴过点B且平行于CD的直线为y=-5(x-5)+5,
3
过点E且平行于CD的直线为y=-5(x+5)+5,
3分别与抛物线解析式联立得:
方程①:
-1x2+3x+8=-5(x-5)+5,23
解得x1=8,x2=4,
3
方程②:
-1x2+3x+8=-5(x+5)+5,
23
解得x3=34,x4=-2,
3
又∵P点不与E点重合,
∴满足题意的P点坐标有3个,分别是P1(8,0),P2(43,1090),P3(334,-2090).
4.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0与)x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OB=8,OC=6.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点N从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△MBN存在时,求运动多少秒使△MBN的面积最大,最大面积是多少?
(3)在
(2)的条件下,△MBN面积最大时,在BC上方的抛物线上是否存在点P,使△BPC的面积是△MBN的面积的9倍,若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
329
yxx6;
84
(2)设运动时间为t秒,则AM=3t,BN=t,MB=10-3t,
∴抛物线的解析式为
解:
(1)∵OA=2,OB=8,OC=6,
∴根据函数图象得A(-2,0),B(8,0),C(0,6),
在Rt△BOC中,BC=8262=10,
∴NH∥CO,∴△BHN∽△BOC,
OCBC即HNt
HNBN
610
3∴HNt,
5
5
2,
∵当△MBN存在时,03
大面积是52;
(3)存在.
设直线BC的解析式为y=kx+c(k≠0,)
把B(8,0),C(0,6)代入,
∴直线BC的解析式为y43x6,
∵点P在抛物线上,
∴设Pm,-3m29m6,
84
如解图②,过点P作PE∥y轴,交BC于点E,
第4题解图②
45,
2,
∴EP3m29m63m63m23m,8448
当△MBN的面积最大时,S△BPC=9S△MBN
S△BPCS△CEPS△BEP
11
EPmEP8m
22
18EP
2
32
4m23m
8
3m212m,
2
∴3245
∴m12m,
22解得m1=3,m2=5,
当m1=3时,3m29m675,
848
当m2=5时,3m29m663,
848
∴P3,75或5,63.
88
类型三相似三角形存在性问题
5.如图,已知直线y1=1x+b和抛物线y2=-5x2+ax+b都经过点B(0,1)和点
1224
C,过点C作CM⊥x轴于点M,且CM=5.
2
(1)求出抛物线的解析式;
(2)动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度,沿OM向点M运动,过点P作PE⊥x轴分别交抛物线和直线于点E,F.当点P运动多少秒时,四边形EFMC为菱形?
(3)在
(2)的条件下,在直线AC上是否存在一点Q,使得以点E、F、Q为顶点的三角形与△AMC相似?
若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:
(1)把B(0,1)代入y1=21x+b,得b=1,∴y1=1x+1,
2
把y=5代入y1=1x+1得x=3,
22
∴C(3,5),
2
552b1b1
把B(0,1),C(3,5)代入y2=-5x2+ax+b得,455,解得17,
243aba
424
5217
∴y2=-x+x+1.
44
2)∵四边形EFMC为菱形,
则EF=FM=CM=5,
2设P(t,0),则EP=-5t2+17t+1,FP=1t+1,MP=3-t,
442
则EF=EP-FP=-5t2+17t+1-1t-1=-5t2+15t,
44244
FM=PF2PM245t25t10,
解①得t=1或t=2,
解②得t=1或t=3,要使①,②同时成立,则t=1,
即当点P运动1秒时,四边形EFMC为菱形;
(3)存在.
由
(2)可知t=1,∴点F的横坐标为1,
将x=1代入y1=1x+1中,得y1=3,
22
将x=1代入y2=-5x2+17x+1中,得y2=4.
44
∴点E(1,4),F(1,3),
2
将y=0代入y1=1x+1中,得x=-2,∴点A的坐标为(-2,0),
2
①如解图,过点E作EQ1⊥CF于点Q1,
第5题解图
∵四边形EFMC为菱形,
∴∠ECF=∠ACM,FE=EC,
∴∠EFC=∠ECF=∠ACM,又∵∠EQ1F=∠AMC=90°,∴△EQ1F∽△AMC,∵EF=EC,EQ1⊥CF,∴Q1为CF的中点,∵F(1,3),C(3,5),
22∴点Q1的坐标为(2,2);
②如解图,过点E作EQ2//x轴,交直线BC于点Q2,∵EQ2//x轴,
∴∠EQ2F=∠CAM,∠Q2EF=∠FPA=90°,∴∠Q2EF=∠AMC=90°,
∴△EQ2F∽△MAC,又∵E(1,4),
∴设Q2(x,4),将y=4代入y1=1x+1,得x=6,∴点Q2的坐标为(6,4);
综上所述,点Q的坐标为(2,2)或(6,4).
类型四特殊三角形存在性问题
6.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(0,-6)和点C(6,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若抛物线与x轴的负半轴交于点B,试判断△ABC的形状;(钝角三角形、
直角三角形、锐角三角形)
(3)抛物线上是否存在点P,使得△PAC是以AC为底的等腰三角形?
若存在,
请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:
(1)将A(0,-6)和C(6,0)代入y=x2+bx+c中,
c6
3c666bc0,解得
∴抛物线的解析式为y=x2-5x-6;
(2)由x2-5x-6=0,解得x1=-1,x2=6,
∴点B的坐标为B(-1,0),
即点B在(-6,0)与原点之间,
又∵OA=OC=6,
∴∠BAC为锐角,
∴△ABC为锐角三角形;
(3)存在.
如解图,设M为线段AC的中点,则OM为AC的垂直平分线,直线OM与抛物线必有两个交点都是满足条件的点P,
∵A(0,-6),C(6,0),
∴点M的坐标为(3,-3),设直线OM的解析式为y=kx,
将点M(3,-3)代入得,k=-1,
即直线OM的解析式为y=-x,
yx
联立2,得x2-4x-6=0,
yx25x6
∴x1=2-10,x2=2+10,
x210y102
x210,或,
y102
∴点P的坐标为(2-10,10-2)或(2+10,-2-10).
第6题解图
7.如图,抛物线yx2bxc与直线y=x-1交于A、B两点,点A的纵坐标为-4,点B在y轴上,直线AB与x轴交于点F,点P是线段AB下方的抛物线上一动点,横坐标为m,过点P作PC⊥x轴于点C,交直线AB于点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当m为何值时,线段PD的长度取得最大值,其最大值是多少?
(3)是否存在点P,使△PAD是直角三角形?
若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
解:
(1)∵在y=x-1中,当x=0时,y=-1,当y=-4时,x=-3,∴点B的坐标为(0,-1),点A的坐标为(-3,-4),
∵抛物线yx2bxc与直线y=x-1交于A、B两点,
∴抛物线的解析式为y=x2+4x-1;
(2)∵点P的横坐标是m,且点P在抛物线y=x2+4x-1上,PC⊥x轴,∴P(m,m2+4m-1),D(m,m-1).
∵点P在线段AB的下方,
∴-322329∴PDm1(m24m1)m23m(m)2,
24∴当m3时,线段PD取得最大值,最大值是9;
24(3)存在.
当∠APD=90°时,如解图①,
∵PC⊥x轴,
∴∠PCF=90°,
∴∠PCF=∠APD,
∴CF∥AP,即x轴∥AP,
∴点P与点A的纵坐标相同,即m2+4m-1=-4,
解得m1=-1,m2=-3(与A重合,舍去),
∴P(-1,-4);
当∠PAD=90°时,如解图②,过点A作AE⊥x轴于点E,
2
PD=-3m-m,CE=3+m,
在y=x-1中,当y=0时,x=1,
∴F(1,0),即OF=1,
∴EF=4,AF=42,
∵PC⊥x轴,∴AE∥CD,
∴AD23m,
∵AE∥CD,∴∠ADP=∠EAF,∵∠PAD=∠AEF=∠DCF=90°,
∴△PAD∽△FEA,
PDAD3mm223m
∴m3=-2,m4=-3(与A重合,舍去),∴P(-2,-5),
综上所述,P点的坐标为(-1,-4)或(-2,-5).
类型五特殊四边形存在性问题
1
8.如图,一次函数y=2x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,二次函数
11
y=2x2+bx+c的图象与一次函数y=2x+1的图象交于B、C两点,与x轴交
于D、E两点且D点坐标为(1,0).
(1)求二次函数的解析式;
(2)若抛物线上存在点P,使S△BDC=S△PBC,求出P点坐标(不与已知点重合);
(3)点N为x轴上一点,平面内是否存在点M,使得B、N、C、M为顶点构成
矩形?
如果存在,请求出M点的坐标;如果不存在,请说明理由.
第8题图
解:
(1)将x=0代入y=2x+1中,得:
y=1,
∴B(0,1),将B(0,1),D(1,0)的坐标代入y=21x2+bx+c得:
13
∴二次函数的解析式为y=2x2-2x+1;
(2)如解图①,过点D作DF∥y轴交AC于点F,过点P作PG∥y轴交AC于点G,
第8题解图①
33
将x=1代入直线BC的解析式得:
y=23,即F(1,23),
1则G(x,2x+1),
∴GP=|12x+1-(12x2-23x+1)|=|-21x2+2x|.
∵△PBC的面积=△DBC的面积,
13∴DF=GP,即|2x2-2x|=2,
13当2x2-2x=2时,解得x=2+7或x=2-7,
∴点P的坐标为(2+7,7+27)或(2-7,7-27),
13当21x2-2x=-32时,解得x=3或x=1(舍去),
∴点P的坐标为(3,1),
综上所述,点P的坐标为(3,1)或(2+7,7+27)或(2-7,7-27);
(3)如解图②所示,当∠CBN=90°时,则BN的解析式为y=-2x+1,
1y=2x+1将直线BC的解析式与抛物线的解析式联立得:
2
123y=2x2-2x+1
x=0x=4
解得(舍去),或,
y=1y=3
∴点C的坐标为(4,3),
将y=0代入直线BN的解析式得:
-2x+1=0,
1
解得x=12,
1
∴点N的坐标为(21,0),
设点M的坐标为(x,y),
∵四边形BNMC为矩形,
1+y
+4
2+4=0+x0+3
2=2,2
第8题解图③
设CN的解析式为y=-2x+n,将点C的坐标代入得:
-8+n=3,解得n=11,
∴CN的解析式为y=-2x+11,
将y=0代入得-2x+11=0,
11解得x=121,
∴点N的坐标为(2,0),
设点M的坐标为(x,y),
∵四边形BMNC为矩形,
0+11
3+y,
2,
0+2=4+x,1+0=
2=2,2=
3
解得x=2,y=-2,
3
∴点M的坐标为(2,-2);
如解图④所示,当∠BNC=90°时,过点C作CF⊥x轴,垂足为F,设ON=a,则NF=4-a,∵∠BNO+∠OBN=90°,∠BNO+∠CNF=90°,∴∠OBN=∠CNF,又∵∠BON=∠CFN,
第8题解图④
∴△BON∽△NFC,
ONOBa1
∴CF=NF,即3=4-a,解得:
a=1或a=3,
当a=1时,点N的坐标为(1,0),设点M的坐标为(x,y),∵四边形BNCM为矩形,
解得x=3,y=4,
∴点M的坐标为(3,4);
当a=3时,点N的坐标为(3,0),设点M的坐标为(x,y),∵四边形BNCM为矩形,
解得x=1,y=4,
∴点M的坐标为(1,4),
39
3
x+c
4
综上所述,点M的坐标为(3,4),(1,4),(2,-2)或(2,2).
出点E的坐标和△BEC面积的最大值;
(3)在
(2)的结论下,过点E作y轴的平行线交直线BC于点M,连接AM,点Q是抛物线对称轴上的动点,在抛物线上是否存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形?
如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,
请说明理由.
C,与y轴交于点B,
解:
(1)∵直线y=-3x+3与x轴交于点
4
∴点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(4,0),∵抛物线y=ax2+3x+c经过B、C两点,
4
33
16a4c0a
4,解得8,
c3c3
∴y=-83x2+43x+3;
(2)如解图①,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,交x轴于点
F,
第9题解图①
∴设点E的坐标是(x,-3x2+3x+3),
84
则点M的坐标是(x,-3x+3),
4
∴EM=-3x2+3x+3-(-3x+3)=-3x2+3x,
84482∴S△EBC=S△BEM+S△MEC=1EM·OC
2
=1×(-3x2+3x)×4
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,
=1×(-x+3x)×4
282=-3x2+3x
4=-3(x-2)2+3,
4
∴