【备考2022】泰安市近十年中考数学 考点20 二次函数的综合应用(含答案)

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名称 【备考2022】泰安市近十年中考数学 考点20 二次函数的综合应用(含答案)
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科目 数学
更新时间 2022-03-07 17:02:44

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二十、 二次函数的综合应用
[基础知识]
1. 待定系数法求函数关系式, ;
2. 设出点的坐标,表示出线段的长度;
3. 点的存在性问题、面积问题、最值问题等;
4. 分类讨论:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形等。
5. 考待定系数法求函数关系式, ;
6. 设出点的坐标,表示出线段的长度;
7. 点的存在性问题、面积问题、最值问题等;
8. 分类讨论:等腰三角形、直角三角形、相似三角形、平行四边形等。
(2021)24.(13分)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
(2020)25.若一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为(3,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象过A,B,C三点,如图(1).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图(1),过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若BC恰好平分∠DBE.求直线BE的表达式;
(3)如图(2),若点P在抛物线上(点P在y轴右侧),连接AP交BC于点F,连接BP,S△BFP=mS△BAF.
①当m=时,求点P的坐标;
②求m的最大值.
(2019)24.(13分)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,﹣2),且过点C(2,﹣2).
(1)求二次函数表达式;
(2)若点P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标;
(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
(2018)24.(11分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在请说明理由.
(2017)28.如图,是将抛物线y=﹣x2平移后得到的抛物线,其对称轴为x=1,与x轴的一个交点为A(﹣1,0),另一个交点为B,与y轴的交点为C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点N为抛物线上一点,且BC⊥NC,求点N的坐标;
(3)点P是抛物线上一点,点Q是一次函数y=x+的图象上一点,若四边形OAPQ为平行四边形,这样的点P、Q是否存在?若存在,分别求出点P,Q的坐标;若不存在,说明理由.
(2016)28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y轴交于点A(0,5),与x轴交于点E、B.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P在AC上方),作PD平行与y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;
(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A、E、N、M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M、N的坐标.
(2015)29.(12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c为x轴的一交点为A(﹣6,0),与y轴的交点为C(0,3),且经过点G(﹣2,3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是线段OA上一动点,过P作平行于y轴的直线与AC交于点Q,设 △ CPQ的面积为S,求S的最大值;
(3)若点B是抛物线与x轴的另一定点,点D、M在线段AB上,点N在线段AC上,∠ DCB=∠CDB,CD是MN的垂直平分线,求点M的坐标.
(2014)29.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1相交于A、B两点(如图),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(﹣3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,BM与NC相互垂直平分?并求出所有满足条件的N点的坐标.
(2013)29.如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0)
(1)求该抛物线的解析式.
(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连接CP,求△PCE面积的最大值.
(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.
(2012)29. 如图,半径为2的⊙C与x轴的正半轴交于点A,与y轴的正半轴交于点B,点C的坐标为(1,0).若抛物线过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得∠PBO=∠POB?若存在,求出点P的坐标;若不存在说明理由;
(3)若点M是抛物线(在第一象限内的部分)上一点,△MAB的面积为S,求S的最大(小)值.
[答案解析]
(2021)24.(13分)二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),与y轴交于点C,点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP、AC,交于点Q,过点P作PD⊥x轴于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;
(3)请判断:是否有最大值,如有请求出有最大值时点P的坐标,如没有请说明理由.
【分析】 (1)函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;
(2)由PD⊥x轴,可得∠DPB=∠OEB=2∠BCO,进而得到BE=CE,利用RT△OBE求得OE的长,再把点E、B的代入求得直线解析式。
证明△BCD≌△BCM(AAS),则CM=CD=2,故OM=3﹣2=1,故点M(0,﹣1),即可求解;
(3)过点B作BM∥y轴交AC 延长线于点M,PD交AC于点N,△PNQ∽△BMQ,则∴==,当PN最大时,有最大值。.
【解答】解:(1)∵二次函数y=ax2+bx+4(a≠0)的图象经过点A(﹣4,0),B(1,0),
∴,
解得:,
∴该二次函数的表达式为y=﹣x2﹣3x+4;
(2)如图,设BP与y轴交于点E,
∵PD∥y轴,
∴∠DPB=∠OEB,
∵∠DPB=2∠BCO,
∴∠OEB=2∠BCO,
∴∠ECB=∠EBC,
∴BE=CE,
设OE=a,则CE=4﹣a,
∴BE=4﹣a,
在Rt△BOE中,由勾股定理得:BE2=OE2+OB2,
∴(4﹣a)2=a2+12,
解得:a=,
∴E(0,),
设BE所在直线表达式为y=kx+e(k≠0),
∴,
解得:,
∴直线BP的表达式为y=﹣x+;
(3)有最大值.
如图,设PD与AC交于点N,
过点B作y轴的平行线与AC相交于点M,
设直线AC表达式为y=mx+n,
∵A(﹣4,0),C(0,4),
∴,
解得:,
∴直线AC表达式为y=x+4,
∴M点的坐标为(1,5),
∴BM=5,
∵BM∥PN,
∴△PNQ∽△BMQ,
∴==,
设P(a0,﹣a02﹣3a0+4)(﹣4<a0<0),则N(a0,a0+4),
∴===,
∴当a0=﹣2时,有最大值,
此时,点P的坐标为(﹣2,6).
(2020)25.若一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为(3,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象过A,B,C三点,如图(1).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图(1),过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若BC恰好平分∠DBE.求直线BE的表达式;
(3)如图(2),若点P在抛物线上(点P在y轴右侧),连接AP交BC于点F,连接BP,S△BFP=mS△BAF.
①当m=时,求点P的坐标;
②求m的最大值.
【分析】 (1)函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,则点A、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3),将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式,即可求解;
(2)证明△BCD≌△BCM(AAS),则CM=CD=2,故OM=3﹣2=1,故点M(0,﹣1),即可求解;
(3)过点P作PN∥x轴交BC于点N,则△PFN∽△AFB,则,而S△BFP=mS△BAF,则=,解得:m=PN,即可求解.
【解答】:(1)一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,则点A、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3),
将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)设直线BE交y轴于点M,
从抛物线表达式知,抛物线的对称轴为x=2,
∵CD∥x轴交抛物线于点D,故点D(2,﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC与AB的夹角为45°,即∠MCB=∠DCD=45°,
∵BC恰好平分∠DBE,故∠MBC=∠DBC,
而BC=BC,
故△BCD≌△BCM(AAS),
∴CM=CD=2,故OM=3﹣2=1,故点M(0,﹣1),
设直线BE的表达式为:y=kx+b,则,解得,
故直线BE的表达式为:y=x﹣1;
(3)过点P作PN∥x轴交BC于点N,
则△PFN∽△AFB,则,
而S△BFP=mS△BAF,则=,解得:m=PN,
①当m=时,则PN=2,
设点P(t,t2﹣2t﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC的表达式为:y=x﹣3,当x=t﹣2时,y=t﹣5,故点N(t﹣2,t﹣5),故t﹣5=t2﹣2t﹣3,
解得:t=1或2,故点P(2,﹣3)或(1,﹣4);
②m=PN=[t﹣(t2﹣2t)]=﹣(t﹣)2+,
∵<0,故m的最大值为.
(2019)24.(13分)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,﹣2),且过点C(2,﹣2).
(1)求二次函数表达式;
(2)若点P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标;
(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)用A、B、C三点坐标代入,用待定系数法求二次函数表达式.
(2)设点P横坐标为t,用t代入二次函数表达式得其纵坐标.把t当常数求直线BP解析式,进而求直线BP与x轴交点C坐标(用t表示),即能用t表示AC的长.把△PBA以x轴为界分成△ABC与△ACP,即得到S△PBA=AC(OB+PD)=4,用含t的式子代入即得到关于t的方程,解之即求得点P坐标.
(3)作点O关于直线AB的对称点E,根据轴对称性质即有AB垂直平分OE,连接BE交抛物线于点M,即有BE=OB,根据等腰三角形三线合一得∠ABO=∠ABM,即在抛物线上(AB下方)存在点M使∠ABO=∠ABM.设AB与OE交于点G,则G为OE中点且OG⊥AB,利用△OAB面积即求得OG进而得OE的长.易求得∠OAB=∠BOG,求∠OAB的正弦和余弦值,应用到Rt△OEF即求得OF、EF的长,即得到点E坐标.求直线BE解析式,把BE解析式与抛物线解析式联立,求得x的解一个为点B横坐标,另一个即为点M横坐标,即求出点M到y轴的距离.
【解答】:(1)∵二次函数的图象经过点A(3,0)、B(0,﹣2)、C(2,﹣2)
∴ 解得:
∴二次函数表达式为y=x2﹣x﹣2
(2)如图1,设直线BP交x轴于点C,过点P作PD⊥x轴于点D
设P(t,t2﹣t﹣2)(t>3)
∴OD=t,PD=t2﹣t﹣2
设直线BP解析式为y=kx﹣2
把点P代入得:kt﹣2=t2﹣t﹣2
∴k=t﹣
∴直线BP:y=(t﹣)x﹣2
当y=0时,(t﹣)x﹣2=0,解得:x=
∴C(,0)
∵t>3
∴t﹣2>1
∴,即点C一定在点A左侧
∴AC=3﹣
∵S△PBA=S△ABC+S△ACP=AC OB+AC PD=AC(OB+PD)=4
∴=4
解得:t1=4,t2=﹣1(舍去)
∴t2﹣t﹣2=
∴点P的坐标为(4,)
(3)在抛物线上(AB下方)存在点M,使∠ABO=∠ABM.
如图2,作点O关于直线AB的对称点E,连接OE交AB于点G,连接BE交抛物线于点M,过点E作EF⊥y轴于点F
∴AB垂直平分OE
∴BE=OB,OG=GE
∴∠ABO=∠ABM
∵A(3,0)、B(0,﹣2),∠AOB=90°
∴OA=3,OB=2,AB=
∴sin∠OAB=,cos∠OAB=
∵S△AOB=OA OB=AB OG
∴OG=
∴OE=2OG=
∵∠OAB+∠AOG=∠AOG+∠BOG=90°
∴∠OAB=∠BOG
∴Rt△OEF中,sin∠BOG=,cos∠BOG=
∴EF=OE=,OF=OE=
∴E(,﹣)
设直线BE解析式为y=ex﹣2
把点E代入得:e﹣2=﹣,解得:e=﹣
∴直线BE:y=﹣x﹣2
当﹣x﹣2=x2﹣x﹣2,解得:x1=0(舍去),x2=
∴点M横坐标为,即点M到y轴的距离为.
【总结】本题考查了待定系数法求二次函数、一次函数解析式,一元二次方程的解法,轴对称的性质,等腰三角形性质,三角函数的应用.第(3)题点的存在性问题,可先通过画图确定满足∠ABO=∠ABM的点M位置,通过相似三角形对应边成比例或三角函数为等量关系求线段的长.
(2018)24.(11分) 如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+c交x轴于点A(﹣4,0)、B(2,0),交y轴于点C(0,6),在y轴上有一点E(0,﹣2),连接AE.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点D为抛物线在x轴负半轴上方的一个动点,求△ADE面积的最大值;
(3)抛物线对称轴上是否存在点P,使△AEP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P点的坐标,若不存在请说明理由.
【分析】(1)把已知点坐标代入函数解析式,得出方程组求解即可;
(2)根据函数解析式设出点D坐标,过点D作DG⊥x轴,交AE于点F,表示△ADE的面积,运用二次函数分析最值即可;
(3)设出点P坐标,分PA=PE,PA=AE,PE=AE三种情况讨论分析即可.
【解答】 :(1)∵二次函数y=ax2+bx+c经过点A(﹣4,0)、B(2,0),C(0,6),
∴,
解得,,
所以二次函数的解析式为:y=,
(2)由A(﹣4,0),E(0,﹣2),可求AE所在直线解析式为y=,
过点D作DN⊥x轴,交AE于点F,交x轴于点G,过点E作EH⊥DF,垂足为H,如图
设D(m,),则点F(m,),
∴DF=﹣()=,
∴S△ADE=S△ADF+S△EDF=×DF×AG+DF×EH
=×DF×AG+×DF×EH
=×4×DF
=2×()
=,
∴当m=时,△ADE的面积取得最大值为.
(3)y=的对称轴为x=﹣1,
设P(﹣1,n),又E(0,﹣2),A(﹣4,0),
可求PA=,PE=,AE=,
当PA=PE时,=,
解得,n=1,此时P(﹣1,1);
当PA=AE时,=,
解得,n=,此时点P坐标为(﹣1,);
当PE=AE时,=,
解得,n=﹣2,此时点P坐标为:(﹣1,﹣2).
综上所述,
P点的坐标为:(﹣1,1),(﹣1,),(﹣1,﹣2).
【总结】此题主要考查二次函数的综合问题,会求抛物线解析式,会运用二次函数分析三角形面积的最大值,会分类讨论解决等腰三角形的顶点的存在问题时解决此题的关键.
(2017)28.如图,是将抛物线y=﹣x2平移后得到的抛物线,其对称轴为x=1,与x轴的一个交点为A(﹣1,0),另一个交点为B,与y轴的交点为C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点N为抛物线上一点,且BC⊥NC,求点N的坐标;
(3)点P是抛物线上一点,点Q是一次函数y=x+的图象上一点,若四边形OAPQ为平行四边形,这样的点P、Q是否存在?若存在,分别求出点P,Q的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)已知抛物线的对称轴,因而可以设出顶点式,利用待定系数法求函数解析式;
(2)首先求得B和C的坐标,易证△OBC是等腰直角三角形,过点N作NH⊥y轴,垂足是H,设点N纵坐标是(a,﹣a2+2a+3),根据CH=NH即可列方程求解;
(3)四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQ∥OA,设P(t,﹣t2+2t+3),代入y=x+,即可求解.
【解答】:(1)设抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2+k.
把(﹣1,0)代入得0=﹣(﹣1﹣1)2+k,
解得k=4,
则抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3;
(2)在y=﹣x2+2x+3中令x=0,则y=3,即C的坐标是(0,3),OC=3.
∵B的坐标是(3,0),
∴OB=3,
∴OC=OB,则△OBC是等腰直角三角形.
∴∠OCB=45°,
过点N作NH⊥y轴,垂足是H.
∵∠NCB=90°,
∴∠NCH=45°,
∴NH=CH,
∴HO=OC+CH=3+CH=3+NH,
设点N纵坐标是(a,﹣a2+2a+3).
∴a+3=﹣a2+2a+3,
解得a=0(舍去)或a=1,
∴N的坐标是(1,4);
(3)∵四边形OAPQ是平行四边形,则PQ=OA=1,且PQ∥OA,
设P(t,﹣t2+2t+3),代入y=x+,则﹣t2+2t+3=(t+1)+,
整理,得2t2﹣t=0,
解得t=0或.
∴﹣t2+2t+3的值为3或.
∴P、Q的坐标是(0,3),(1,3)或(,)、(,).
(2016)28.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c的顶点坐标为(2,9),与y轴交于点A(0,5),与x轴交于点E、B.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)过点A作AC平行于x轴,交抛物线于点C,点P为抛物线上的一点(点P在AC上方),作PD平行与y轴交AB于点D,问当点P在何位置时,四边形APCD的面积最大?并求出最大面积;
(3)若点M在抛物线上,点N在其对称轴上,使得以A、E、N、M为顶点的四边形是平行四边形,且AE为其一边,求点M、N的坐标.
【分析】 (1)设出抛物线解析式,用待定系数法求解即可;
(2)先求出直线AB解析式,设出点P坐标(x,﹣x2+4x+5),建立函数关系式S四边形APCD=﹣2x2+10x,根据二次函数求出极值;
(3)先判断出△HMN≌△AOE,求出M点的横坐标,从而求出点M,N的坐标.
【解答】:(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+9,
∵抛物线与y轴交于点A(0,5),
∴4a+9=5,
∴a=﹣1,
y=﹣(x﹣2)2+9=﹣x2+4x+5,
(2)当y=0时,﹣x2+4x+5=0,
∴x1=﹣1,x2=5,
∴E(﹣1,0),B(5,0),
设直线AB的解析式为y=mx+n,
∵A(0,5),B(5,0),
∴m=﹣1,n=5,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+5;
设P(x,﹣x2+4x+5),
∴D(x,﹣x+5),
∴PD=﹣x2+4x+5+x﹣5=﹣x2+5x,
∵AC=4,
∴S四边形APCD=×AC×PD=2(﹣x2+5x)=﹣2x2+10x,
∴当x=﹣=时,
∴S四边形APCD最大=,
(3)如图,
过M作MH垂直于对称轴,垂足为H,
∵MN∥AE,MN=AE,
∴△HMN≌△AOE,
∴HM=OE=1,
∴M点的横坐标为x=3或x=1,
当x=1时,M点纵坐标为8,
当x=3时,M点纵坐标为8,
∴M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),
∵A(0,5),E(﹣1,0),
∴直线AE解析式为y=5x+5,
∵MN∥AE,
∴MN的解析式为y=5x+b,
∵点N在抛物线对称轴x=2上,
∴N(2,10+b),
∵AE2=OA2+0E2=26
∵MN=AE
∴MN2=AE2,
∴MN2=(2﹣1)2+[8﹣(10+b)]2=1+(b+2)2
∵M点的坐标为M1(1,8)或M2(3,8),
∴点M1,M2关于抛物线对称轴x=2对称,
∵点N在抛物线对称轴上,
∴M1N=M2N,
∴1+(b+2)2=26,
∴b=3,或b=﹣7,
∴10+b=13或10+b=3
∴当M点的坐标为(1,8)时,N点坐标为(2,13),
当M点的坐标为(3,8)时,N点坐标为(2,3),
【总结】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法求函数关系式,函数极值额确定方法,平行四边形的性质和判定,解本题的关键是建立函数关系式求极值.
(2015)29.(12分如图,抛物线y=ax2+bx+c为x轴的一交点为A(﹣6,0),与y轴的交点为C(0,3),且经过点G(﹣2,3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P是线段OA上一动点,过P作平行于y轴的直线与AC交于点Q,设△CPQ的面积为S,求S的最大值;
(3)若点B是抛物线与x轴的另一定点,点D、M在线段AB上,点N在线段AC上,∠DCB=∠CDB,CD是MN的垂直平分线,求点M的坐标.
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【分析】(1)利用待定系数法,把A、C、G三点坐标代入可求得抛物线解析式;
(2)可先求得直线AC的解析式,设P(x,0),可表示出OP、PQ,则可表示出S,再结合二次函数的性质可求得S的最大值;
(3)由条件可求得BD=BC=5,可求得D ( http: / / www.21cnjy.com )点坐标,连接DN,根据条件可证明DN∥BC,可得出DN为△ABC的中位线,可求得DM的长,则可求得OM的长,可求得M点的坐标.
【解答】(1)把A、C、G三点坐标代入抛物线解析式可得 ( http: / / www.21cnjy.com ),
解得,
∴抛物线的表达式为y=﹣x2﹣x+3;
(2)∵C(0,3),
∴可设直线AC解析式为y=kx+3,
把A点坐标代入可得0=﹣6k+3,解得k=,
∴直线AC解析式为y=x+3,
设P点坐标为(x,0)(x<0),则Q点坐标为(x,x+3),
∴PQ=x+3,PO=﹣x,
∴S=PQ PO=(x+3)(﹣x)=﹣x2﹣x=﹣(x+3)+,
∴△CPQ的面积S的最大值为;
(3)当y=0时,﹣x2﹣x+3=0,解得x=﹣6或x=4,
∴B点坐标为(4,0),
∴BC==5,
∵∠CDB=∠DCB,
∴BD=BC=5,
∴OD=BD﹣OB=5﹣4=1,
∴D点坐标为(﹣1,0),
∴D为AB中点,
如图,连接DN,则DN=DM,∠NDC=∠MDC,
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∴∠NDC=∠DCB,
∴DN∥BC,
∵D是AB中点,
∴N是AC中点,
∴DN是△ABC的中位线,
又DN=DM=BC=,
∴OM=DM﹣OD=﹣1=,
∴点M坐标为(,0).
【总结】本题主要考查二次函数的综合应用,涉及 ( http: / / www.21cnjy.com )待定系数法、二次函数的性质、等腰三角形的性质、线段垂直平分线的性质、平行线的判定和性质、三角形中位线等知识点.在(1)中注意待定系数法的应用步骤,在(2)中设出P点坐标,表示出PQ、OP的长是解题的关键,注意函数性质的应用,在(3)中求得D点坐标和DM的长是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性质很强,有一定的难度.

(2014)29.二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1相交于A、B两点(如图),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(﹣3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,BM与NC相互垂直平分?并求出所有满足条件的N点的坐标.
【分析】 1)首先求得A、B的坐标,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)设M的横坐标是x,则根据M和N所在函数的解析式,即可利用x表示出M、N的坐标,利用x表示出MN的长,利用二次函数的性质求解;
(3)BM与NC互相垂直平分,即四边形BCMN是菱形,则BC=MC,据此即可列方程,求得x的值,从而得到N的坐标.
【解答】:(1)由题设可知A(0,1),B(﹣3,),
根据题意得:,解得:,
则二次函数的解析式是:y=﹣﹣x+1;
(2)设N(x,﹣x2﹣x+1),则M、P点的坐标分别是(x,﹣x+1),(x,0).
∴MN=PN﹣PM=﹣x2﹣x+1﹣(﹣x+1)=﹣x2﹣x=﹣(x+)2+,
则当x=﹣时,MN的最大值为;
(3)连接MN、BN、BM与NC互相垂直平分,
即四边形BCMN是菱形,由于BC∥MN,即MN=BC,且BC=MC,
即﹣x2﹣x=,且(﹣x+1)2+(x+3)2=,解得:x=1,
故当N(﹣1,4)时,MN和NC互相垂直平分.
【总结】本题是待定系数法求二次函数的解析式,以及二次函数的性质、菱形的判定的综合应用,利用二次函数的性质可以解决实际问题中求最大值或最小值问题.
(2013)29.如图,抛物线y=x2+bx+c与y轴交于点C(0,﹣4),与x轴交于点A,B,且B点的坐标为(2,0)
(1)求该抛物线的解析式.
(2)若点P是AB上的一动点,过点P作PE∥AC,交BC于E,连接CP,求△PCE面积的最大值.
(3)若点D为OA的中点,点M是线段AC上一点,且△OMD为等腰三角形,求M点的坐标.
【分析】 (1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)首先求出△PCE面积的表达式,然后利用二次函数的性质求出其最大值;
(3)△OMD为等腰三角形,可能有三种情形,需要分类讨论.
【解答】:(1)把点C(0,﹣4),B(2,0)分别代入y=x2+bx+c中,
得,
解得
∴该抛物线的解析式为y=x2+x﹣4.
(2)令y=0,即x2+x﹣4=0,解得x1=﹣4,x2=2,
∴A(﹣4,0),S△ABC=AB OC=12.
设P点坐标为(x,0),则PB=2﹣x.
∵PE∥AC,
∴∠BPE=∠BAC,∠BEP=∠BCA,
∴△PBE∽△ABC,
∴,即,
化简得:S△PBE=(2﹣x)2.
S△PCE=S△PCB﹣S△PBE=PB OC﹣S△PBE=×(2﹣x)×4﹣(2﹣x)2
=x2﹣x+
=(x+1)2+3
∴当x=﹣1时,S△PCE的最大值为3.
(3)△OMD为等腰三角形,可能有三种情形:(I)当DM=DO时,如答图①所示.
DO=DM=DA=2,
∴∠OAC=∠AMD=45°,
∴∠ADM=90°,
∴M点的坐标为(﹣2,﹣2);
(II)当MD=MO时,如答图②所示.
过点M作MN⊥OD于点N,则点N为OD的中点,
∴DN=ON=1,AN=AD+DN=3,
又△AMN为等腰直角三角形,∴MN=AN=3,
∴M点的坐标为(﹣1,﹣3);
(III)当OD=OM时,
∵△OAC为等腰直角三角形,
∴点O到AC的距离为×4=,即AC上的点与点O之间的最小距离为.
∵>2,∴OD=OM的情况不存在.
综上所述,点M的坐标为(﹣2,﹣2)或(﹣1,﹣3).
【总结】本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形、等腰三角形等知识点,以及分类讨论的数学思想.第(2)问将面积的最值转化为二次函数的极值问题,注意其中求面积表达式的方法;第(3)问重在考查分类讨论的数学思想,注意三种可能的情形需要一一分析,不能遗漏. 
(2012)29. 如图,半径为2的⊙C与x轴的正半轴交于点A,与y轴的正半轴交于点B,点C的坐标为(1,0).若抛物线过A、B两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在点P,使得∠PBO=∠POB?若存在,求出点P的坐标;若不存在说明理由;
(3)若点M是抛物线(在第一象限内的部分)上一点,△MAB的面积为S,求S的最大(小)值.
【分析】 二次函数综合题。
【解答】::(1)如答图1,连接OB.
∵BC=2,OC=1
∴OB=
∴B(0,)
将A(3,0),B(0,)代入二次函数的表达式
得 ,解得: ,
∴.
(2)存在.
如答图2,作线段OB的垂直平分线l,与抛物线的交点即为点P.
∵B(0,),O(0,0),
∴直线l的表达式为.代入抛物线的表达式,
得;
解得,
∴P().
(3)如答图3,作MH⊥x轴于点H.
设M( ),
则S△MAB=S梯形MBOH+S△MHA﹣S△OAB=(MH+OB) OH+HA MH﹣OA OB
=
=
∵,

=
∴当时,取得最大值,最大值为.
[解题攻略]
二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数关系式,函数极值额确定方法,平行四边形的性质和判定。建立函数关系式求极值,设出点的坐标,用点的坐标、函数表达式表示线段的长度,运用分类讨论思想的,考虑问题要全面,是解本类题目的关键.
《泰安市中考数学试题 十年磨一卷》 专题二十 二次函数的综合应用
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