一、二次函数
1.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】
(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)∵y432343103)、F(0,)或E(-1,-),F(-4,)
33332323243,则抛物线的“衍生直线”的解析式为xx23,a=
333
y=2323; x+3323243yxx23x=1x=-233联立两解析式求交点,解得或,
y=0y=23y=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
2.如图,抛物线y=0).
(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标; (2)判断△ABC的形状,证明你的结论;
(3)点M是抛物线对称轴上的一个动点,当MC+MA的值最小时,求点M的坐标.
12
x+bx﹣2与x轴交于A,B两点,与y轴交于C点,且A(﹣1,2
【答案】(1)抛物线的解析式为y=
251233x-x﹣2,顶点D的坐标为 (,﹣);222835,﹣). 24(2)△ABC是直角三角形,证明见解析;(3)点M的坐标为(【解析】 【分析】
(1)因为点A在抛物线上,所以将点A代入函数解析式即可求得答案;
(2)由函数解析式可以求得其与x轴、y轴的交点坐标,即可求得AB、BC、AC的长,由勾股定理的逆定理可得三角形的形状;
(3)根据抛物线的性质可得点A与点B关于对称轴x3对称,求出点B,C的坐标,根2据轴对称性,可得MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB的值最小.则BC与直线
3交点即为M点,利用得到系数法求出直线BC的解析式,即可得到点M的坐标. 2【详解】
x(1)∵点A(﹣1,0)在抛物线y解得:by1212xbx﹣2上,∴(1)b×(﹣1)﹣2=0,223123,∴抛物线的解析式为yxx﹣2. 222123113225xx﹣2(x2﹣3x﹣4 )(x),∴顶点D的坐标为 2222283225). 8(,(2)当x=0时y=﹣2,∴C(0,﹣2),OC=2. 当y=0时,=5.
∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+OB2=20,∴AC2+BC2=AB2.∴△ABC是直角三
123xx﹣2=0,∴x1=﹣1,x2=4,∴B (4,0),∴OA=1,OB=4,AB22角形.
(3)∵顶点D的坐标为 (,∵抛物线y32253),∴抛物线的对称轴为x. 82123x+bx﹣2与x轴交于A,B两点,∴点A与点B关于对称轴x对称. 22123xx﹣2=﹣2,则点C22∵A(﹣1,0),∴点B的坐标为(4,0),当x=0时,y的坐标为(0,﹣2),则BC与直线x3交点即为M点,如图,根据轴对称性,可得:2MA=MB,两点之间线段最短可知,MC+MB的值最小.
设直线BC的解析式为y=kx+b,把C(0,﹣2),B(4,0)代入,可得:b2,
4kb01k1解得:2,∴yx﹣2.
2b2313535). 时,y2,∴点M的坐标为(,222424【点睛】
当x本题考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数的解析式、直角三角形的性质及判定、轴对称性质,解决本题的关键是利用待定系数法求函数的解析式.
3.某市实施产业精准扶贫,帮助贫困户承包荒山种植某品种蜜柚.已知该蜜柚的成本价为6元/千克,到了收获季节投入市场销售时,调查市场行情后,发现该蜜柚不会亏本,且每天的销售量y(千克)与销售单价x(元)之间的函数关系如图所示. (1)求y与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当该品种蜜柚定价为多少时,每天销售获得的利润最大?最大利润是多少? (3)某村农户今年共采摘蜜柚12000千克,若该品种蜜柚的保质期为50天,按照(2)的销售方式,能否在保质期内全部销售完这批蜜柚?若能,请说明理由;若不能,应定销售价为多少元时,既能销售完又能获得最大利润?
【答案】(1)y=﹣20x+500,(x≥6);(2)当x=15.5时,w的最大值为1805元;(3)当x=13时,w=1680,此时,既能销售完又能获得最大利润. 【解析】 【分析】
(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y=kx+b即可求解; (2)由题意得:w=y(x﹣6)=﹣20(x﹣25)(x﹣6),∵﹣20<0,故w有最大值,即可求解;
(3)当x=15.5时,y=190,50×190<12000,故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完;由50(500﹣20x)≥12000,解得:x≤13,当x=13时,既能销售完又能获得最大利润. 【详解】
解:(1)将点(15,200)、(10,300)代入一次函数表达式:y=kx+b得:
20015kb, 30010kb解得:k20,
b500即:函数的表达式为:y=﹣20x+500,(x≥6);
(2)设:该品种蜜柚定价为x元时,每天销售获得的利润w最大, 则:w=y(x﹣6)=﹣20(x﹣25)(x﹣6), ∵﹣20<0,故w有最大值, 当x=﹣
b31==15.5时,w的最大值为1805元; 2a2(3)当x=15.5时,y=190, 50×190<12000,
故:按照(2)的销售方式,不能在保质期内全部销售完; 设:应定销售价为x元时,既能销售完又能获得最大利润w, 由题意得:50(500﹣20x)≥12000,解得:x≤13, w=﹣20(x﹣25)(x﹣6), 当x=13时,w=1680,
此时,既能销售完又能获得最大利润. 【点睛】
本题考查了二次函数的性质在实际生活中的应用.最大销售利润的问题常利函数的增减性来解答,我们首先要吃透题意,确定变量,建立函数模型,然后结合实际选择最优方
案.其中要注意应该在自变量的取值范围内求最大值(或最小值).
4.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.
5.在平面直角坐标系中,有两点Aa,b、Bc,d,若满足:当ab时,ca,
db2;当ab时,ca,db,则称点为点的“友好点”.
(1)点4,1的“友好点”的坐标是_______.
(2)点Aa,b是直线yx2上的一点,点B是点A的“友好点”. ①当B点与A点重合时,求点A的坐标.
②当A点与A点不重合时,求线段AB的长度随着a的增大而减小时,a的取值范围. 【答案】(1)4,1;(2)①点A的坐标是2,0或1,1;②当a1或时,AB的长度随着a的增大而减小; 【解析】 【分析】
(1)直接利用“友好点”定义进行解题即可;(2)先利用 “友好点”定义求出B点坐标,A点又在直线yx2上,得到ba2;①当点A和点B重合,得bb2.解出即可,②当点A和点B不重合, a1且a2.所以对a分情况讨论,1°、当a1或
3a22331a2时,ABbba3a2a,所以当a≤时,AB的长度随
22422231着a的增大而减小,即取a1.2°当1a2时,ABbba+3a2a,当
24222a33时,AB的长度随着a的增大而减小,即取a2. 综上,当a1或223a2时,AB的长度随着a的增大而减小. 2【详解】
(1)点4,1,4>1,根据“友好点”定义,得到点4,1的“友好点”的坐标是4,1 (2)Q点Aa,b是直线yx2上的一点,
ba2.
Qaa2,根据友好点的定义,点B的坐标为Ba,b2,
①当点A和点B重合,bb2. 解得b0或b1. 当b0时,a2;当b1时,a1,
点A的坐标是2,0或1,1.
②当点A和点B不重合,a1且a2.
231当a1或a2时,ABbb2a23a2a. 24当a≤
3时,AB的长度随着a的增大而减小, 22取a1.
31当1a2时, ABbba+3a2a .
2422当a取
3时,AB的长度随着a的增大而减小, 23a2. 23a2时,AB的长度随着a的增大而减小. 2综上,当a1或【点睛】
本题属于阅读理解题型,结合二次函数的基本性质进行解题,第二问的第二小问的关键是求出AB的长用a进行表示,然后利用二次函数基本性质进行分类讨论
6.红星公司生产的某种时令商品每件成本为20元,经过市场调研发现,这种商品在未来40天内的 日销售量(件)与时间(天)的关系如下表:
时间(天) 日销售量(件) 1 94 3 90 6 84 10 76 36 24 … … 未来40天内,前20天每天的价格y1(元/件)与t时间(天)的函数关系式为:y1=t+25(1≤t≤20且t为整数);后20天每天的价格y2(原/件)与t时间(天)的函数关系式为:y2=—t+40(21≤t≤40且t为整数).下面我们来研究 这种商品的有关问题.
(1)认真分析上表中的数量关系,利用学过的一次函数、二次函数 、反比例函数的知识确定一个满足这些数据之间的函数关系式;
(2)请预测未来40天中那一天的销售利润最大,最大日销售利润是多少?
(3)在实际销售的前20天中该公司决定每销售一件商品就捐赠a元利润(a<4)给希望工程,公司通过销售记录发现,前20天中,每天扣除捐赠后的日销售利润随时间t的增大而增大,求a的取值范围.
【答案】(1)y=﹣2t+96;(2)当t=14时,利润最大,最大利润是578元;(3)3≤a<4. 【解析】
分析:(1)通过观察表格中的数据日销售量与时间t是均匀减少的,所以确定m与t是一次函数关系,利用待定系数法即可求出函数关系式;
(2)根据日销售量、每天的价格及时间t可以列出销售利润W关于t的二次函数,然后利用二次函数的性质即可求出哪一天的日销售利润最大,最大日销售利润是多少; (3)列式表示前20天中每天扣除捐赠后的日销售利润,根据函数的性质求出a的取值范围 .
详解:(1)设数m=kt+b,有
析式故所求函数的解析式为m=-2t+96. (2)设日销售利润为P, 由P=(-2t+96)
=t2-88t+1920=(t-44)2-16,
,解得
∴m=-2t+96,经检验,其他点的坐标均适合以上
∵21≤t≤40且对称轴为t=44,
∴函数P在21≤t≤40上随t的增大而减小,
∴当t=21时,P有最大值为(21-44)2-16=529-16=513(元),
答:来40天中后20天,第2天的日销售利润最大,最大日销售利润是513元. (3)P1=(-2t+96)=-+(14+2a)t+480-96n,
∴对称轴为t=14+2a, ∵1≤t≤20,
∴14+2a≥20得a≥3时,P1随t的增大而增大, 又∵a<4, ∴3≤a<4.
点睛:解答本题的关键是要分析题意根据实际意义准确的求出解析式,并会根据图示得出所需要的信息.同时注意要根据实际意义准确的找到不等关系,利用不等式组求解.
7.已知关于x的一元二次方程x2﹣(2k+1)x+k2=0有两个实数根.(1)求k的取值范围;
(2)设x11,x2是方程两根,且x11,求k的值. 1x2k1【答案】(1)k≥﹣11+4;(2)k=52. 【解析】 【分析】
(1)根据方程有两个实数根可以得到△≥0,从而求得k的取值范围;(的关系将两根之和和两根之积代入代数式求k的值即可. 【详解】
解:(1)△=(2k+1)2﹣4k2=4k2+4k+1﹣4k2=4k+1 ∵△≥0 ∴4k+1≥0 ∴k≥﹣
14; (2)∵x1,x2是方程两根, ∴x1+x2=2k+1 x1x2=k2, 又∵1x111, 1x2k∴x1x2x1, 1x2k1即
2k1k21k1 , 解得:k1512,k1522, 又∵k≥﹣
14 , 2)利用根与系数 即:k=
15. 2【点睛】
本题考查了根与系数的关系以及一元二次方程的解,根的判别式等知识,牢记“两根之和等于bc ,两根之积等于”是解题的关键. aa
8.如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=x﹣5经过点B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标; ②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣5;(2)①P点的横坐标为4或
5+41或217132375-41;②点M的坐标为(,﹣)或(,﹣).
66662【解析】
分析:(1)利用一次函数解析式确定C(0,-5),B(5,0),然后利用待定系数法求抛物线解析式;
(2)①先解方程-x2+6x-5=0得A(1,0),再判断△OCB为等腰直角三角形得到
∠OBC=∠OCB=45°,则△AMB为等腰直角三角形,所以AM=22,接着根据平行四边形的性质得到PQ=AM=22,PQ⊥BC,作PD⊥x轴交直线BC于D,如图1,利用∠PDQ=45°得到PD=2PQ=4,设P(m,-m2+6m-5),则D(m,m-5),讨论:当P点在直线BC上方时,PD=-m2+6m-5-(m-5)=4;当P点在直线BC下方时,PD=m-5-(-m2+6m-5),然后分
别解方程即可得到P点的横坐标;
②作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,交AC于E,如图2,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AM1B=2∠ACB,再确定N(3,-2), AC的解析式为y=5x-5,E点坐标为(解析式为y=-
15,-),利用两直线垂直的问题可设直线EM1的22115112x+b,把E(,-)代入求出b得到直线EM1的解析式为y=-x-,则52255y=x5解方程组112得M1点的坐标;作直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,
y=x55如图2,利用对称性得到∠AM2C=∠AM1B=2∠ACB,设M2(x,x-5),根据中点坐标公式
13+x得到3=6,然后求出x即可得到M2的坐标,从而得到满足条件的点M的坐标.
2详解:(1)当x=0时,y=x﹣5=﹣5,则C(0,﹣5), 当y=0时,x﹣5=0,解得x=5,则B(5,0), 把B(5,0),C(0,﹣5)代入y=ax2+6x+c得
25a30c0a1,解得, c5b5∴抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣5;
(2)①解方程﹣x2+6x﹣5=0得x1=1,x2=5,则A(1,0), ∵B(5,0),C(0,﹣5), ∴△OCB为等腰直角三角形, ∴∠OBC=∠OCB=45°, ∵AM⊥BC,
∴△AMB为等腰直角三角形, ∴AM=22AB=×4=22, 22∵以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,AM∥PQ, ∴PQ=AM=22,PQ⊥BC,
作PD⊥x轴交直线BC于D,如图1,则∠PDQ=45°,
∴PD=2PQ=2×22=4,
设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5), 当P点在直线BC上方时,
PD=﹣m2+6m﹣5﹣(m﹣5)=﹣m2+5m=4,解得m1=1,m2=4, 当P点在直线BC下方时,
PD=m﹣5﹣(﹣m2+6m﹣5)=m2﹣5m=4,解得m1=综上所述,P点的横坐标为4或5+415-41,m2=, 225+415-41或; 22②作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,交AC于E,如图2,
∵M1A=M1C, ∴∠ACM1=∠CAM1, ∴∠AM1B=2∠ACB, ∵△ANB为等腰直角三角形, ∴AH=BH=NH=2, ∴N(3,﹣2),
易得AC的解析式为y=5x﹣5,E点坐标为(设直线EM1的解析式为y=﹣把E(
15,﹣, 221x+b, 5151512,﹣)代入得﹣+b=﹣,解得b=﹣, 221025112x﹣ 55∴直线EM1的解析式为y=﹣
13xyx513176解方程组,则M1(,﹣); 112得17yx66y556作直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,如图2,则∠AM2C=∠AM1B=2∠ACB, 设M2(x,x﹣5),
13+x∵3=6
223∴x=,
6∴M2(
237,﹣). 661317237,﹣)或(,﹣). 6666综上所述,点M的坐标为(
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、二次函数的性质、等腰直角的判定与性质和平行四边形的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.
9.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:
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
BH=
,EH是直线BC沿y轴方向平移的距离。
易得,△BEH是等腰直角三角形, ∴EH=
。
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)。
。
∴直线BC沿y轴方向平移6个单位得PQ的解析式:
联立,得 或
。此时,点P的坐标为(2,-3)或(3,-
10.如图,已知抛物线yax2bxc(a0)的对称轴为直线x1,且抛物线与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,其中A(1,0),C(0,3).
(1)若直线ymxn经过B、C两点,求直线BC和抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴x1上找一点M,使点M到点A的距离与到点C的距离之和最小,求出点M的坐标;
(3)设点P为抛物线的对称轴x1上的一个动点,求使BPC为直角三角形的点P的坐标.
2【答案】(1)抛物线的解析式为yx2x3,直线的解析式为y=x+3.(2)
M(1,2);(3)P的坐标为(1,2)或(1,4)或(1,317)或(1,317).
22【解析】
分析:(1)先把点A,C的坐标分别代入抛物线解析式得到a和b,c的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a和b的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a,b,c的值即可得到抛物线解析式;把B、C两点的坐标代入直线y=mx+n,解方程组求出m和n的值即可得到直线解析式;
(2)设直线BC与对称轴x=-1的交点为M,此时MA+MC的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y的值,即可求出点M坐标;
(3)设P(-1,t),又因为B(-3,0),C(0,3),所以可得BC2=18,PB2=(-1+3)
2
+t2=4+t2,PC2=(-1)2+(t-3)2=t2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t值即可求
出点P的坐标.
b2a1a1详解:(1)依题意得:abc0,解得:b2,
c3c3∴抛物线的解析式为yx22x3. ∵对称轴为x1,且抛物线经过A1,0, ∴把B3,0、C0,3分别代入直线ymxn,
3mn0m1得,解之得:,
n3n3∴直线ymxn的解析式为yx3.
(2)直线BC与对称轴x1的交点为M,则此时MAMC的值最小,把x1代入直线yx3得y2,
∴M1,2.即当点M到点A的距离与到点C的距离之和最小时M的坐标为1,2. (注:本题只求M坐标没说要求证明为何此时MAMC的值最小,所以答案未证明
MAMC的值最小的原因).
(3)设P1,t,又B3,0,C0,3,
∴BC218,PB213t24t2,PC21t3t26t10, ①若点B为直角顶点,则BC2PB2PC2,即:184t2t26t10解得:
222t2,
②若点C为直角顶点,则BC2PC2PB2,即:18t26t104t2解得:
t4,
③若点P为直角顶点,则PB2PC2BC2,即:4t2t26t1018解得:
t1317317. ,t222综上所述P的坐标为1,2或1,4或1,3173171,或. 22点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.
11.如图,在直角坐标系xOy中,二次函数y=x2+(2k﹣1)x+k+1的图象与x轴相交于O、A两点.
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;
(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)y=x2﹣3x。 (2)点B的坐标为:(4,4)。 (3)存在;理由见解析; 【解析】 【分析】
(1)将原点坐标代入抛物线中即可求出k的值,从而求得抛物线的解析式。 (2)根据(1)得出的抛物线的解析式可得出A点的坐标,也就求出了OA的长,根据△OAB的面积可求出B点纵坐标的绝对值,然后将符合题意的B点纵坐标代入抛物线的解析式中即可求出B点的坐标,然后根据B点在抛物线对称轴的右边来判断得出的B点是否
符合要求即可。
(3)根据B点坐标可求出直线OB的解析式,由于OB⊥OP,由此可求出P点的坐标特点,代入二次函数解析式可得出P点的坐标.求△POB的面积时,求出OB,OP的长度即可求出△BOP的面积。 【详解】
解:(1)∵函数的图象与x轴相交于O,∴0=k+1,∴k=﹣1。 ∴这个二次函数的解析式为y=x2﹣3x。 (2)如图,过点B做BD⊥x轴于点D,
令x2﹣3x=0,解得:x=0或3。∴AO=3。
1AO•BD=6。∴BD=4。 2∵点B在函数y=x2﹣3x的图象上,
∴4=x2﹣3x,解得:x=4或x=﹣1(舍去)。
又∵顶点坐标为:( 1.5,﹣2.25),且2.25<4, ∴x轴下方不存在B点。
∴点B的坐标为:(4,4)。 (3)存在。
∵△AOB的面积等于6,∴
∵点B的坐标为:(4,4),∴∠BOD=45°,BO若∠POB=90°,则∠POD=45°。 设P点坐标为(x,x2﹣3x)。 ∴xx3x。
若xx23x,解得x=\"4\" 或x=0(舍去)。此时不存在点P(与点B重合)。 若xx3x,解得x=\"2\" 或x=0(舍去)。 当x=2时,x2﹣3x=﹣2。 ∴点P 的坐标为(2,﹣2)。 ∴OP2424242。
2222222。
∵∠POB=90°,∴△POB的面积为:
11PO•BO=×42×22=8。 22
12.在平面直角坐标系xOy中(如图).已知抛物线y=﹣和点B(0,
12
x+bx+c经过点A(﹣1,0)25),顶点为C,点D在其对称轴上且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺2时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处. (1)求这条抛物线的表达式; (2)求线段CD的长;
(3)将抛物线平移,使其顶点C移到原点O的位置,这时点P落在点E的位置,如果点M在y轴上,且以O、D、E、M为顶点的四边形面积为8,求点M的坐标.
【答案】(1)抛物线解析式为y=﹣标为(0,【解析】
125x+2x+;(2)线段CD的长为2;(3)M点的坐2277)或(0,﹣). 22【分析】(1)利用待定系数法求抛物线解析式;
19(x﹣2)2+,则根据二次函数的性质得到C点坐标和抛物229线的对称轴为直线x=2,如图,设CD=t,则D(2,﹣t),根据旋转性质得∠PDC=90°,
2(2)利用配方法得到y=﹣
9915﹣t),然后把P(2+t,﹣t)代入y=﹣x2+2x+得到关于t2222的方程,从而解方程可得到CD的长;
DP=DC=t,则P(2+t,
95),D点坐标为(2,),利用抛物线的平移规律确定E点坐标2215为(2,﹣2),设M(0,m),当m>0时,利用梯形面积公式得到•(m++2)•2=8
22(3)P点坐标为(4,
当m<0时,利用梯形面积公式得到得到对应的M点坐标.
【详解】(1)把A(﹣1,0)和点B(0,
15•(﹣m++2)•2=8,然后分别解方程求出m即可2251)代入y=﹣x2+bx+c得 221bc0b22,解得5,
5cc22∴抛物线解析式为y=﹣(2)∵y=﹣∴C(2,
125x+2x+; 2219(x﹣2)2+, 229),抛物线的对称轴为直线x=2, 29﹣t), 2如图,设CD=t,则D(2,
∵线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处, ∴∠PDC=90°,DP=DC=t, ∴P(2+t,
9﹣t), 2915159﹣t)代入y=﹣x2+2x+得﹣(2+t)2+2(2+t)+=﹣t, 222222整理得t2﹣2t=0,解得t1=0(舍去),t2=2, ∴线段CD的长为2;
把P(2+t,
(3)P点坐标为(4,
95),D点坐标为(2,), 229)移到原点O的位置, 29∴抛物线向左平移2个单位,向下平移个单位,
2∵抛物线平移,使其顶点C(2,
99)向左平移2个单位,向下平移个单位得到点E, 22∴E点坐标为(2,﹣2), 设M(0,m),
而P点(4,
1577•(m++2)•2=8,解得m=,此时M点坐标为(0,);
22221577当m<0时,•(﹣m++2)•2=8,解得m=﹣,此时M点坐标为(0,﹣);
222277综上所述,M点的坐标为(0,)或(0,﹣).
22当m>0时,
【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及到待定系数法、抛物线上点的坐标、旋转的性质、抛物线的平移等知识,综合性较强,正确添加辅助线、运用数形结合思想熟练相关知识是解题的关键.
13.如图1,抛物线C:yax2bx经过点A(4,0)、B(1,3)两点,G是其顶点,将抛物线C绕点O旋转180o,得到新的抛物线C'.
(1)求抛物线C的函数解析式及顶点G的坐标; (2)如图2,直线l:ykx12经过点A,D是抛物线C上的一点,设D点的横坐标为5m(m2),连接DO并延长,交抛物线C'于点E,交直线l于点M,
DE2EM,求m的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,连接AG、AB,在直线DE下方的抛物线C上是否存在点P,使得DEPGAB?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
2【答案】(1)yx4x,顶点为:G(2,4);(2)m的值为﹣3;(3)存在,点
P的横坐标为:【解析】 【分析】
773737或. 44(1)运用待定系数法将A(4,0)、B(1,3)代入yax2bx中,即可求得a和b的值和抛物线C解析式,再利用配方法将抛物线C解析式化为顶点式即可求得顶点G的坐标; (2)根据抛物线C绕点O旋转180o,可求得新抛物线C'的解析式,再将A(4,0)代入
ykx12中,即可求得直线l解析式,根据对称性可得点E坐标,过点D作DH//y轴5ME1,再证MD3交直线l于H,过E作EK//y轴交直线l于K,由DE2EM,即可得明MEK∽
MDH,即可得DH3EK,建立方程求解即可;
(3)连接BG,易证ABG是Rt,ABG90o,可得
1tanDEPtanGAB,在x轴下方过点O作OHOE,在OH上截取
31OHOE2,过点E作ETy轴于T,连接EH交抛物线C于点P,点P即为
3所求的点;通过建立方程组求解即可. 【详解】
16a4b02A(4,0)B(1,3)(1)将、代入yaxbx中,得 ab3a1解得
b4∴抛物线C解析式为:yx24x,
配方,得:yx4x(x2)4,∴顶点为:G(2,4);
22(2)∵抛物线C绕点O旋转180o,得到新的抛物线C'. ∴新抛物线C'的顶点为:G'(2,4),二次项系数为:a'1 ∴新抛物线C'的解析式为:y(x2)24x24x
12123中,得04k,解得k, 555312∴直线l解析式为yx,
55将A(4,0)代入ykx∵D(m,m24m),
∴直线DO的解析式为y(m4)x,
由抛物线C与抛物线C'关于原点对称,可得点D、V关于原点对称, ∴E(m,m24m)
如图2,过点D作DH//y轴交直线l于H,过E作EK//y轴交直线l于K,
12312),K(m,m), 555312171222m,∴DHm4m(m)m5555则H(m,m353121712EKm24m(m)m2m,
5555∵DE2EM
ME1, MD3∵DH//y轴,EK//y轴
∴
∴DH//EK ∴
MEK∽MDH EKME1,即DH3EK ∴
DHMD3171217122m3(m2m) ∴m55552解得:m13,m2,
5∵m2
∴m的值为:﹣3; (3)由(2)知:m3,
∴D(3,3),E(3,3),OE32,
如图3,连接BG,在ABG中,∵AB(14)(30)18,BG22,
222AG220
∴AB2BG2AG2
∴ABG是直角三角形,ABG90o, ∴tanGABBG21, AB323∵DEPGAB ∴tanDEPtanGAB1, 31OE2, 3在x轴下方过点O作OHOE,在OH上截取OH过点E作ETy轴于T,连接EH交抛物线C于点P,点P即为所求的点; ∵E(3,3), ∴EOT45o ∵EOH90o ∴HOT45o
∴H(1,1),设直线EH解析式为ypxq,
1p3pq32则,解得
3pq1q2∴直线EH解析式为y13x, 2277377313xx12yx44解方程组,, 22,得2y735y735yx4x1288∴点的横坐标为:773737 P4或
4.【点睛】
本题考查了二次函数图象和性质,待定系数法求函数解析式,旋转变换,相似三角形判定和性质,直线与抛物线交点,解直角三角形等知识点;属于中考压轴题型,综合性强,难度较大.
14.抛物线
与x轴交于A,B两点(OA<OB),与y轴交于点C.
(1)求点A,B,C的坐标;
(2)点P从点O出发,以每秒2个单位长度的速度向点B运动,同时点E也从点O出发,以每秒1个单位长度的速度向点C运动,设点P的运动时间为t秒(0<t<2). ①过点E作x轴的平行线,与BC相交于点D(如图所示),当t为何值时,最小,求出这个最小值并写出此时点E,P的坐标;
的值
②在满足①的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点F,使△EFP为直角三角形?若存在,请直接写出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(2,0),B(4,0),C(0,2);(2)①t=1时,1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0);②F(3,2),(3,7). 【解析】
试题分析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,令x=0,解方程即可得到结果; (2)①由题意得:OP=2t,OE=t,通过△CDE∽△CBO得到
有最小值1,即可求得结果;
②存在,求得抛物线的对称方程为x=3,设F(3,m),当△EFP为直角三角形时,①当∠EPF=90°时,②当∠EFP=90°时,③当∠PEF=90°时,根据勾股定理列方程即可求得结果.
试题解析:(1)在抛物线的解析式中,令y=0,即∴C(0,2);
(2)①由题意得:OP=2t,OE=t,∵DE∥OB,∴△CDE∽△CBO,∴
,即
,解得:
,
,即
,求得有最小值
,∵OA<OB,∴A(2,0),B(4,0),在抛物线的解析式中,令x=0,得y=2,
,∴DE=4﹣2t,
∴时,
=
=
=
,∵0<t<2,
始终为正数,且t=1
有最小
有最大值1,∴t=1时,有最小值1,即t=1时,
值1,此时OP=2,OE=1,∴E(0,1),P(2,0); ②存在,∵抛物线
=
,
=
当△EFP为直角三角形时, ①当∠EPF=90°时,②当∠EFP=90°时,
,即,即
,解得:m=2, ,解得;m=0或,解得:m=7,
的对称轴方程为x=3,设F(3,m),∴,
,
m=1,不合题意舍去,∴当∠EFP=90°时,这种情况不存在, ③当∠PEF=90°时,
综上所述,F(3,2),(3,7).
考点:1.二次函数综合题;2.动点型;3.最值问题;4.二次函数的最值;5.分类讨论;6.压轴题.
,即
123x+x﹣2与x轴交于A,B两点(点A22在点B的左侧),与y轴交于点C,直线l经过A,C两点,连接BC. (1)求直线l的解析式;
15.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=
(2)若直线x=m(m<0)与该抛物线在第三象限内交于点E,与直线l交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;
(3)取点G(0,﹣1),连接AG,在第一象限内的抛物线上,是否存在点P,使∠BAP=∠BCO﹣∠BAG?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=3211398x2;(2)DE=;(3)存在点P(,),使298125∠BAP=∠BCO﹣∠BAG,理由见解析.
【解析】 【分析】
(1)根据题目中的函数解析式可以求得点A和点C的坐标,从而可以求得直线l的函数解析式;
(2)根据题意作出合适的辅助线,利用三角形相似和勾股定理可以解答本题;
(3)根据题意画出相应的图形,然后根据锐角三角函数可以求得∠OAC=∠OCB,然后根据题目中的条件和图形,利用锐角三角函数和勾股定理即可解答本题. 【详解】 (1)∵抛物线y=
123x+x-2, 22∴当y=0时,得x1=1,x2=-4,当x=0时,y=-2,
123x+x-2与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C, 22∴点A的坐标为(-4,0),点B(1,0),点C(0,-2), ∵直线l经过A,C两点,设直线l的函数解析式为y=kx+b,
∵抛物线y=
14kb=0k=,得2, b=2b=2即直线l的函数解析式为y=−
1x−2; 2(2)直线ED与x轴交于点F,如图1所示,
由(1)可得,
AO=4,OC=2,∠AOC=90°, ∴AC=25, ∴OD=4245, 525∵OD⊥AC,OA⊥OC,∠OAD=∠CAO, ∴△AOD∽△ACO, ∴
ADAO=, AOAC即
AD485=,得AD=, 4255∵EF⊥x轴,∠ADC=90°, ∴EF∥OC, ∴△ADF∽△ACO, ∴
AFDFAD==, AOOCAC解得,AF=∴OF=4-∴m=-当m=-∴EF=
816,DF=, 55164=, 554, 54143472时,y=×(−)2+×(-)-2=-,
525252572, 2572832−=; 25525∴DE=EF-FD=
(3)存在点P,使∠BAP=∠BCO-∠BAG,
理由:作GM⊥AC于点M,作PN⊥x轴于点N,如图2所示,
∵点A(-4,0),点B(1,0),点C(0,-2), ∴OA=4,OB=1,OC=2,
OC21OB1==,tan∠OCB==,AC=25, OA42OC2∴∠OAC=∠OCB,
∵∠BAP=∠BCO-∠BAG,∠GAM=∠OAC-∠BAG, ∴∠BAP=∠GAM,
∴tan∠OAC=
∵点G(0,-1),AC=25,OA=4, ∴OG=1,GC=1,
∴AG=17,解得,GM=∴AM=AC•GMCG•OA25?GM14=,即, =222225, 525295,
AG2GM2=(17)2()5525GM25=∴tan∠GAM=, AM9595∴tan∠PAN=
2, 9设点P的坐标为(n,∴AN=4+n,PN=
123n+n-2), 22123n+n-2, 22123nn22, ∴22 =n4913解得,n1=,n2=-4(舍去),
9131398当n=时,n2+n-2=,
922811398∴点P的坐标为(,),
9811398即存在点P(,),使∠BAP=∠BCO-∠BAG.
981【点睛】
本题是一道二次函数综合题,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,找出所求问题需要的条件,利用三角形相似、锐角三角函数和二次函数的性质解答.
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容