一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.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yx3.(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. ,t222317317综上所述P的坐标为1,2或1,4或1,2或1,2.
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.
2.如图1,对称轴为直线x=1的抛物线y=
12
x+bx+c,与x轴交于A、B两点(点A在点B2的左侧),且点A坐标为(-1,0).又P是抛物线上位于第一象限的点,直线AP与y轴交于点D,与抛物线对称轴交于点E,点C与坐标原点O关于该对称轴成轴对称. (1)求点 B 的坐标和抛物线的表达式; (2)当 AE:EP=1:4 时,求点 E 的坐标;
(3)如图 2,在(2)的条件下,将线段 OC 绕点 O 逆时针旋转得到 OC ′,旋转角为 α(0°<α<90°),连接 C ′D、C′B,求 C ′B+
2C′D 的最小值. 3
【答案】(1)B(3,0);抛物线的表达式为:y=
123x-x-;(2)E(1,6);(3)C′B+
222410. C′D的最小值为33【解析】
试题分析:(1)由抛物线的对称轴和过点A ,即可得到抛物线的解析式,令y=0,解方程可得B的坐标;
(2)过点P作PF⊥x轴,垂足为F.由平行线分线段弄成比例定理可得
AEAGEG1===,从而求出E的坐标; APAFPF5(3)由E(1,6)、A(-1,0)可得AP的函数表达式为y=3x+3,得到D(0,3). 如图,取点M(0,
4),连接MC′、BM.则可求出OM,BM的长,得到322C′D,由C′B+C′D=C′B+MC′≥BF可得到结论. 33△MOC′∽△C′OD.进而得到MC′=
b12
1=1,∴b=-1. 试题解析:解:(1)∵抛物线y=x+bx+c的对称轴为直线x=1,∴-222∵抛物线过点A(-1,0),∴即:抛物线的表达式为:y=令y=0,则
13-b+c=0,解得:c=-,
22123x-x-.
22123x-x-=0,解得:x1=-1,x2=3,即B(3,0);
22(2)过点P作PF⊥x轴,垂足为F.
AEAGEG1∵EG∥PF,AE:EP=1:4,∴===.
APAFPF5又∵AG=2,∴AF=10,∴F(9,0).
当x=9时,y=30,即P(9,30),PF=30,∴EG=6,∴E(1,6).
(3)由E(1,6)、A(-1,0)可得AP的函数表达式为y=3x+3,则D(0,3). ∵原点O与点C关于该对称轴成轴对称,∴EG=6,∴C(2,0),∴OC′=OC=2. 如图,取点M(0,
44497),连接MC′、BM.则OM=,BM=32()2=. 33334OC'2MC'22,∵OM∠DOC′∠C′OD∴△MOC′∽△C′OD∴,,且=,.
3OD3C'D3OC'23224210,∴C′B+C′D的最小值为∴MC′=C′D,∴C′B+C′D=C′B+MC′≥BM=3333410. 3
点睛:本题是二次函数的综合题,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式,相似三角形的性质和判定,求得AF的长是解答问题(2)的关键;和差倍分的转化是解答问题(3)的关键.
3.已知,点M为二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象的顶点,直线y=mx+5分别交x轴正半轴,y轴于点A,B.
(1)判断顶点M是否在直线y=4x+1上,并说明理由.
(2)如图1,若二次函数图象也经过点A,B,且mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1,根据图象,写出x的取值范围.
(3)如图2,点A坐标为(5,0),点M在△AOB内,若点C(都在二次函数图象上,试比较y1与y2的大小.
31,y1),D(,y2)44
【答案】(1)点M在直线y=4x+1上;理由见解析;(2)x的取值范围是x<0或x>5;(3)①当0<b<y2. 【解析】 【分析】
(1)根据顶点式解析式,可得顶点坐标,根据点的坐标代入函数解析式检验,可得答案; (2)根据待定系数法,可得二次函数的解析式,根据函数图象与不等式的关系:图象在下方的函数值小,可得答案;
(3)根据解方程组,可得顶点M的纵坐标的范围,根据二次函数的性质,可得答案. 【详解】
(1)点M为二次函数y=﹣(x﹣b)2+4b+1图象的顶点, ∴M的坐标是(b,4b+1), 把x=b代入y=4x+1,得y=4b+1, ∴点M在直线y=4x+1上; (2)如图1,
直线y=mx+5交y轴于点B,
∴B点坐标为(0,5)又B在抛物线上, ∴5=﹣(0﹣b)2+4b+1=5,解得b=2, 二次函数的解析是为y=﹣(x﹣2)2+9,
当y=0时,﹣(x﹣2)2+9=0,解得x1=5,x2=﹣1, ∴A(5,0). 由图象,得
当mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1时,x的取值范围是x<0或x>5; (3)如图2,
∵直线y=4x+1与直线AB交于点E,与y轴交于F, A(5,0),B(0,5)得 直线AB的解析式为y=﹣x+5,
1114时,y1>y2,②当b=时,y1=y2,③当<b<时,y1<2225y4x1联立EF,AB得方程组,
yx54x5解得,
21y5421,),F(0,1). 55点M在△AOB内,
∴点E(1<4b+1<∴0<b<
21, . 5当点C,D关于抛物线的对称轴对称时,b﹣
131=﹣b,∴b=, 442且二次函数图象开口向下,顶点M在直线y=4x+1上, 综上:①当0<b<②当b=③当
1时,y1>y2, 21时,y1=y2, 214<b<时,y1<y2. 25
【点睛】
本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是把点的坐标代入函数解析式检验;解(2)的关键是利用函数图不等式的关系:图象在上方的函数值大;解(3)的关键是解方程组得出顶点M的纵坐标的范围,又利用了二次函数的性质:a<0时,点与对称轴的距离越小函数值越大.
4.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.
(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;
(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:
(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(
113113,0)、N1(13,﹣1);M2(,0)、N2(1,﹣1);M3
22(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1). 【解析】
【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得; (2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,
3m),代入所设解析式求解可得;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证
△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.
【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0), ∴OA=1, ∴OC=3OA,
∴点C的坐标为(0,3),
将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:a2ac0,
c3解得:a1, c3∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4, 所以点G的坐标为(1,4);
(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,
过点G′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,
∵△A′B′G′为等边三角形, ∴G′D=3B′D=3m,
则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m), 将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,得:
2m4k0, 4k3mm10m23解得:(舍),,
k41k21∴k=1;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2), ∴PQ=OA=1,
∵∠AOQ、∠PQN均为钝角, ∴△AOQ≌△PQN,
如图2,延长PQ交直线y=﹣1于点H,
则∠QHN=∠OMQ=90°, 又∵△AOQ≌△PQN, ∴OQ=QN,∠AOQ=∠PQN, ∴∠MOQ=∠HQN, ∴△OQM≌△QNH(AAS), ∴OM=QH,即x=﹣x2+2x+2+1, 解得:x=
113(负值舍去), 2当x=
113131113时,HN=QM=﹣x2+2x+2=,点M(,0), 222∴点N坐标为(或(113131+,﹣1),即(13,﹣1); 22113131﹣,﹣1),即(1,﹣1); 22如图3,
同理可得△OQM≌△PNH,
∴OM=PH,即x=﹣(﹣x2+2x+2)﹣1, 解得:x=﹣1(舍)或x=4,
当x=4时,点M的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x2+2x+2)=6,
∴点N的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M1(113113,0)、N1(13,﹣1);M2(,0)、N2(1,﹣1);M3
22(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).
【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.
5.如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0),交y轴于C(0,2);
(1)求二次函数的解析式;
(2)连接AC,在直线AC上方的抛物线上是否存在点N,使△NAC的面积最大,若存在,求出这个最大值及此时点N的坐标,若不存在,说明理由.
(3)若点M在x轴上,是否存在点M,使以B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由.
(4)若P为抛物线上一点,过P作PQ⊥BC于Q,在y轴左侧的抛物线是否存在点P使△CPQ∽△BCO(点C与点B对应),若存在,求出点P的坐标,若不存在,说明理由.
【答案】(1)二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;;(2)最大值为1,此时N(-1,2);(3)M的坐标为(-1,0)或(1±5,0)或(-
3,0);(4)点P的坐标为:(-1,2710,-).
93【解析】 【分析】
2)或(-(1)利用交点式求二次函数的解析式;
(2)求直线AC的解析式,作辅助线ND,根据抛物线的解析式表示N的坐标,根据直线AC的解析式表示D的坐标,表示ND的长,利用铅直高度与水平宽度的积求三角形ANC的面积,根据二次函数的最值可得面积的最大值,并计算此时N的坐标;
(3)分三种情况:当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,分别以三边为腰,画图形,求M的坐标即可;
(4)存在两种情况:①如图4,点P1与点C关于抛物线的对称轴对称时符合条件;
3,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2,则2△CP2Q∽△BCO,P2为直线CM的抛物线的交点. 【详解】
(1)∵二次函数y=ax2+bx+c的图象交x轴于A(-2,0),B(1,0), 设二次函数的解析式为:y=a(x+2)(x-1), 把C(0,2)代入得:2=a(0+2)(0-1), a=-1,
∴y=-(x+2)(x-1)=-x2-x+2,
∴二次函数的解析式为:y=-x2-x+2;
(2)如图1,过N作ND∥y轴,交AC于D,设N(n,-n2-n+2),
②如图5,图3中的M(-
设直线AC的解析式为:y=kx+b, 把A(-2,0)、C(0,2)代入得:2kb=0,
b=2解得:k=1, b=2∴直线AC的解析式为:y=x+2, ∴D(n,n+2),
∴ND=(-n2-n+2)-(n+2)=-n2-2n, ∴S△ANC=
1×2×[-n2-2n]=-n2-2n=-(n+1)2+1, 2∴当n=-1时,△ANC的面积有最大值为1,此时N(-1,2), (3)存在,分三种情况:
①如图2,当BC=CM1时,M1(-1,0);
②如图2,由勾股定理得:BC=2212=5,
以B为圆心,以BC为半径画圆,交x轴于M2、M3,则BC=BM2=BM3=5, 此时,M2(1-5,0),M3(1+5,0);
③如图3,作BC的中垂线,交x轴于M4,连接CM4,则CM4=BM4,
设OM4=x,则CM4=BM4=x+1, 由勾股定理得:22+x2=(1+x)2, 解得:x=
3, 2∵M4在x轴的负半轴上, ∴M4(-
3,0), 2综上所述,当B、C、M为顶点的三角形是等腰三角形时,M的坐标为(-1,0)或
3,0); 2(4)存在两种情况:
(1±5,0)或(-①如图4,过C作x轴的平行线交抛物线于P1,过P1作P1Q⊥BC,
此时,△CP1Q∽△BCO,
∴点P1与点C关于抛物线的对称轴对称, ∴P1(-1,2),
3,0)时,MB=MC,设CM与抛物线交于点P2, 2过P2作P2Q⊥BC,此时,△CP2Q∽△BCO,
②如图5,由(3)知:当M(-
易得直线CM的解析式为:y=
4x+2, 34yx2则, 32yxx2解得:P2(-
710,-),
93710,-).
93综上所述,点P的坐标为:(-1,2)或(-【点睛】
本题是二次函数的综合题,计算量大,考查了利用待定系数法求函数的解析式、利用函数解析式求其交点坐标、三角形相似的性质和判定、等腰三角形的性质和判定,是一个不错的二次函数与几何图形的综合题,采用了分类讨论的思想,第三问和第四问要考虑周全,不要丢解.
6.如图,直线y=-
1x-3与x轴,y轴分别交于点A,C,经过点A,C的抛物线y=ax2+bx2﹣3与x轴的另一个交点为点B(2,0),点D是抛物线上一点,过点D作DE⊥x轴于点E,连接AD,DC.设点D的横坐标为m. (1)求抛物线的解析式;
(2)当点D在第三象限,设△DAC的面积为S,求S与m的函数关系式,并求出S的最大值及此时点D的坐标;
(3)连接BC,若∠EAD=∠OBC,请直接写出此时点D的坐标.
【答案】(1)y=D(﹣3,﹣【解析】 【分析】
3122727x+x﹣3;(2)S△ADC=﹣(m+3)2+;△ADC的面积最大值为;此时444415);(3)满足条件的点D坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21). 4(1)求出A坐标,再用待定系数法求解析式;(2)设DE与AC的交点为点F.设点D的坐标为:(m,
121m+m﹣3),则点F的坐标为:(m,﹣m﹣3),根据S△ADC=S△ADF+S△DFC求42出解析式,再求最值;(3)①当点D与点C关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD=∠ABC.
②作点D(﹣4,﹣3)关于x轴的对称点D′(﹣4,3),直线AD′的解析式为y=组求出函数图像交点坐标. 【详解】
3x+9,解方程21x﹣3中,当y=0时,x=﹣6, 2即点A的坐标为:(﹣6,0),
将A(﹣6,0),B(2,0)代入y=ax2+bx﹣3得:
解:(1)在y=﹣
36a6b30, 4a2b301a解得:4,
b1∴抛物线的解析式为:y=(2)设点D的坐标为:(m,设DE与AC的交点为点F. ∴DF=﹣
12
x+x﹣3; 4121m+m﹣3),则点F的坐标为:(m,﹣m﹣3), 421113m﹣3﹣(m2+m﹣3)=﹣m2﹣m, 2442∴S△ADC=S△ADF+S△DFC ===
11DF•AE+•DF•OE 221DF•OA 2113×(﹣m2﹣m)×6 242=﹣=﹣
329m﹣m 42327(m+3)2+,
443∵a=﹣<0,
4∴抛物线开口向下,
∴当m=﹣3时,S△ADC存在最大值又∵当m=﹣3时,∴存在点D(﹣3,﹣
27, 41215m+m﹣3=﹣,
442715),使得△ADC的面积最大,最大值为; 44(3)①当点D与点C关于对称轴对称时,D(﹣4,﹣3),根据对称性此时∠EAD=∠ABC. ②作点D(﹣4,﹣3)关于x轴的对称点D′(﹣4,3), 直线AD′的解析式为y=
3x+9, 2y由y3x9x6x82,解得或,
12y0y21xx34此时直线AD′与抛物线交于D(8,21),满足条件, 综上所述,满足条件的点D坐标为(﹣4,﹣3)或(8,21)
【点睛】
本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法,一次函数的应用,二次函数的性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数解决最值问题,学会构建一次函数解决实际问题,属于中考压轴题..
7.已知点A(﹣1,2)、B(3,6)在抛物线y=ax2+bx上 (1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点F的坐标为(0,m)(m>2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H.设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH、AE,求证:FH∥AE; (3)如图2,直线AB分别交x轴、y轴于C、D两点.点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒
个单位长度;同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速
度为每秒1个单位长度.点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM=2PM,直接写出t的值.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣x;(2)证明见解析;(3)当运动时间为
秒时,QM=2PM.
【解析】 【分析】
(1)(1)A,B的坐标代入抛物线y=ax2+bx中确定解析式;
或
(2)把A点坐标代入所设的AF的解析式,与抛物线的解析式构成方程组,解得G点坐标,再通过证明三角形相似,得到同位角相等,两直线平行; (3)具体见详解. 【详解】
.解:(1)将点A(﹣1,2)、B(3,6)代入中,
,解得:
,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣x.
(2)证明:设直线AF的解析式为y=kx+m, 将点A(﹣1,2)代入y=kx+m中,即﹣k+m=2, ∴k=m﹣2,
∴直线AF的解析式为y=(m﹣2)x+m. 联立直线AF和抛物线解析式成方程组,
,解得:
∴点G的坐标为(m,m2﹣m). ∵GH⊥x轴,
∴点H的坐标为(m,0).
∵抛物线的解析式为y=x2﹣x=x(x﹣1), ∴点E的坐标为(1,0).
过点A作AA′⊥x轴,垂足为点A′,如图1所示. ∵点A(﹣1,2), ∴A′(﹣1,0), ∴AE=2,AA′=2. ∴∴
=1,=
= =1,
或
,
,
∵∠AA′E=∠FOH, ∴△AA′E∽△FOH, ∴∠AEA′=∠FHO, ∴FH∥AE.
(3)设直线AB的解析式为y=k0x+b0,
将A(﹣1,2)、B(3,6)代入y=k0x+b0中,得 ∴直线AB的解析式为y=x+3,
当运动时间为t秒时,点P的坐标为(t﹣3,t),点Q的坐标为(t,0). 当点M在线段PQ上时,过点P作PP′⊥x轴于点P′,过点M作MM′⊥x轴于点M′,则△PQP′∽△MQM′,如图2所示, ∵QM=2PM, ∴
=,
,解得:
,
∴QM′=QP'=2,MM′=PP'=t, ∴点M的坐标为(t﹣2, t). 又∵点M在抛物线y=x2﹣x上, ∴ t=(t﹣2)2﹣(t﹣2), 解得:t=
;
当点M在线段QP的延长线上时, 同理可得出点M的坐标为(t﹣6,2t), ∵点M在抛物线y=x2﹣x上, ∴2t=(t﹣6)2﹣(t﹣6), 解得:t=
.
或
时,QM=2PM.
综上所述:当运动时间秒
【点睛】
本题考查二次函数综合运用,综合能力是解题关键.
8.如图1,抛物线C1:y=ax2﹣2ax+c(a<0)与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.已知点A的坐标为(﹣1,0),点O为坐标原点,OC=3OA,抛物线C1的顶点为G.
(1)求出抛物线C1的解析式,并写出点G的坐标;
(2)如图2,将抛物线C1向下平移k(k>0)个单位,得到抛物线C2,设C2与x轴的交
点为A′、B′,顶点为G′,当△A′B′G′是等边三角形时,求k的值:
(3)在(2)的条件下,如图3,设点M为x轴正半轴上一动点,过点M作x轴的垂线分别交抛物线C1、C2于P、Q两点,试探究在直线y=﹣1上是否存在点N,使得以P、Q、N为顶点的三角形与△AOQ全等,若存在,直接写出点M,N的坐标:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3,点G的坐标为(1,4);(2)k=1;(3)M1(
113113,0)、N1(13,﹣1);M2(,0)、N2(1,﹣1);M3
22(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1). 【解析】
【分析】(1)由点A的坐标及OC=3OA得点C坐标,将A、C坐标代入解析式求解可得; (2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,由等边三角形性质知点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,
3m),代入所设解析式求解可得;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2),根据PQ=OA=1且∠AOQ、∠PQN均为钝角知△AOQ≌△PQN,延长PQ交直线y=﹣1于点H,证
△OQM≌△QNH,根据对应边相等建立关于x的方程,解之求得x的值从而进一步求解即可.
【详解】(1)∵点A的坐标为(﹣1,0), ∴OA=1, ∴OC=3OA,
∴点C的坐标为(0,3),
将A、C坐标代入y=ax2﹣2ax+c,得:a2ac0,
c3解得:a1,
c3∴抛物线C1的解析式为y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4, 所以点G的坐标为(1,4);
(2)设抛物线C2的解析式为y=﹣x2+2x+3﹣k,即y=﹣(x﹣1)2+4﹣k, 过点G′作G′D⊥x轴于点D,设BD′=m,
∵△A′B′G′为等边三角形, ∴G′D=3B′D=3m,
则点B′的坐标为(m+1,0),点G′的坐标为(1,3m), 将点B′、G′的坐标代入y=﹣(x﹣1)2+4﹣k,得:
2m4k0, 4k3mm10m23解得:(舍),,
k4k112∴k=1;
(3)设M(x,0),则P(x,﹣x2+2x+3)、Q(x,﹣x2+2x+2), ∴PQ=OA=1,
∵∠AOQ、∠PQN均为钝角, ∴△AOQ≌△PQN,
如图2,延长PQ交直线y=﹣1于点H,
则∠QHN=∠OMQ=90°, 又∵△AOQ≌△PQN, ∴OQ=QN,∠AOQ=∠PQN, ∴∠MOQ=∠HQN, ∴△OQM≌△QNH(AAS), ∴OM=QH,即x=﹣x2+2x+2+1, 解得:x=
113(负值舍去), 2当x=113131113时,HN=QM=﹣x2+2x+2=,点M(,0), 222113131+,﹣1),即(13,﹣1); 22∴点N坐标为(或(113131﹣,﹣1),即(1,﹣1); 22如图3,
同理可得△OQM≌△PNH,
∴OM=PH,即x=﹣(﹣x2+2x+2)﹣1, 解得:x=﹣1(舍)或x=4,
当x=4时,点M的坐标为(4,0),HN=QM=﹣(﹣x2+2x+2)=6,
∴点N的坐标为(4+6,﹣1)即(10,﹣1),或(4﹣6,﹣1)即(﹣2,﹣1); 综上点M1(113113,0)、N1(13,﹣1);M2(,0)、N2(1,﹣1);M3
22(4,0)、N3(10,﹣1);M4(4,0)、N4(﹣2,﹣1).
【点睛】本题考查的是二次函数的综合题,涉及到的知识有待定系数法、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质等,熟练掌握待定系数法求函数解析式、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、运用分类讨论思想是解题的关键.
9.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+2).点E是直线y=﹣
5x+c的图象经过点C(0,2)和点D(4,﹣31x+2与二次函数图象在第一象限内的交点. 3(1)求二次函数的解析式及点E的坐标.
(2)如图①,若点M是二次函数图象上的点,且在直线CE的上方,连接MC,OE,ME.求四边形COEM面积的最大值及此时点M的坐标.
(3)如图②,经过A、B、C三点的圆交y轴于点F,求点F的坐标.
【答案】(1)E(3,1);(2)S最大=
321,M坐标为(,3);(3)F坐标为(0,﹣423). 2【解析】 【分析】
1)把C与D坐标代入二次函数解析式求出a与c的值,确定出二次函数解析式,与一次函数解析式联立求出E坐标即可;
(2)过M作MH垂直于x轴,与直线CE交于点H,四边形COEM面积最大即为三角形CME面积最大,构造出二次函数求出最大值,并求出此时M坐标即可;
(3)令y=0,求出x的值,得出A与B坐标,由圆周角定理及相似的性质得到三角形AOC与三角形BOF相似,由相似得比例求出OF的长,即可确定出F坐标. 【详解】
2016ac2 , (1)把C(0,2),D(4,﹣2)代入二次函数解析式得:3c22a25解得:3 ,即二次函数解析式为y=﹣x2+x+2,
33c2y﹣x2联立一次函数解析式得:, 225y﹣xx233125x+2=﹣x2+x+2, 333解得:x=0或x=3, 则E(3,1);
消去y得:﹣
(2)如图①,过M作MH∥y轴,交CE于点H,
设M(m,﹣∴MH=(﹣
2251m+m+2),则H(m,﹣m+2), 33322512m+m+2)﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m, 333311×2×3+MH•3=﹣m2+3m+3, 22S四边形COEM=S△OCE+S△CME=当m=﹣
b3213=时,S最大=,此时M坐标为(,3); a242(3)连接BF,如图②所示,
当﹣
2255-735+73x+x+20=0时,x1=,x2=, 334473-55+73,OB=, 44∴OA=∵∠ACO=∠ABF,∠AOC=∠FOB, ∴△AOC∽△FOB,
73-52OAOC∴ ,即4 , OFOFOB5+7343解得:OF=,
2则F坐标为(0,﹣【点睛】
此题属于二次函数综合题,涉及的知识有:待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,三角形的面积,二次函数图象与性质,以及图形与坐标性质,熟练掌握各自的性质是解本题的关键.
3). 2
10.如图,顶点M在y轴上的抛物线与直线y=x+1相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的横坐标为2,连结AM、BM. (1)求抛物线的函数关系式; (2)判断△ABM的形状,并说明理由;
(3)把抛物线与直线y=x的交点称为抛物线的不动点.若将(1)中抛物线平移,使其顶点为(m,2m),当m满足什么条件时,平移后的抛物线总有不动点.
【答案】(1)抛物线解析式为y=x2﹣1;(2)△ABM为直角三角形.理由见解析;(3)
当m≤时,平移后的抛物线总有不动点. 【解析】
试题分析:(1)分别写出A、B的坐标,利用待定系数法求出抛物线的解析式即可; 根据OA=OM=1,AC=BC=3,分别得到∠MAC=45°,∠BAC=45°,得到∠BAM=90°,进而得到△ABM是直角三角形;
(3)根据抛物线的平以后的顶点设其解析式为∵抛物线的不动点是抛物线与直线方程
∵点B在直线
的交点,∴
,
,
总有实数根,则≥0,得到m的取值范围即可
与轴的交点,∴A点为(-1,0)
上,且横坐标为2,∴B点为(2,3)
试题解析:解:(1)∵点A是直线
∵过点A、B的抛物线的顶点M在轴上,故设其解析式为:∴
,解得:
.
∴抛物线的解析式为
(2)△ABM是直角三角形,且∠BAM=90°.理由如下:
作BC⊥轴于点C,∵A(-1,0)、B(2,3)∴AC=BC=3,∴∠BAC=45°; 点M是抛物线
的顶点,∴M点为(0,-1)∴OA=OM=1,
∵∠AOM=90°∴∠MAC=45°;
∴∠BAM=∠BAC+∠MAC=90°∴△ABM是直角三角形. (3)将抛物线的顶点平移至点(,∵抛物线的不动点是抛物线与直线化简得:∴=当有不动点 ∴式)
.
时,方程
),则其解析式为的交点,∴
.
总有实数根,即平移后的抛物线总
=
考点:二次函数的综合应用(待定系数法;直角三角形的判定;一元二次方程根的判别
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