03 解答题压轴题纯含参二次函数问题【2023中考数学三轮冲刺重难点专题训练+预测押题】(原卷版+解析版)

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名称 03 解答题压轴题纯含参二次函数问题【2023中考数学三轮冲刺重难点专题训练+预测押题】(原卷版+解析版)
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科目 数学
更新时间 2023-05-04 11:51:57

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03 解答题压轴题纯含参二次函数问题(原卷版)
模块一 2022中考真题集训
1.(2022 北京)在平面直角坐标系xOy中,点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,设抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)当c=2,m=n时,求抛物线与y轴交点的坐标及t的值;
(2)点(x0,m)(x0≠1)在抛物线上.若m<n<c,求t的取值范围及x0的取值范围.
2.(2022 安顺)在平面直角坐标系中,如果点P的横坐标和纵坐标相等,则称点P为和谐点.例如:点(1,1),(,),(,),……都是和谐点.
(1)判断函数y=2x+1的图象上是否存在和谐点,若存在,求出其和谐点的坐标;
(2)若二次函数y=ax2+6x+c(a≠0)的图象上有且只有一个和谐点(,).
①求a,c的值;
②若1≤x≤m时,函数y=ax2+6x+c(a≠0)的最小值为﹣1,最大值为3,求实数m的取值范围.
3.(2022 长沙)若关于x的函数y,当tx≤t时,函数y的最大值为M,最小值为N,令函数h,我们不妨把函数h称之为函数y的“共同体函数”.
(1)①若函数y=4044x,当t=1时,求函数y的“共同体函数”h的值;
②若函数y=kx+b(k≠0,k,b为常数),求函数y的“共同体函数”h的解析式;
(2)若函数y(x≥1),求函数y的“共同体函数”h的最大值;
(3)若函数y=﹣x2+4x+k,是否存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值.若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
4.(2022 广州)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在x1的图象的最高点的坐标.
5.(2022 贵阳)已知二次函数y=ax2+4ax+b.
(1)求二次函数图象的顶点坐标(用含a,b的代数式表示);
(2)在平面直角坐标系中,若二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,且图象过(1,c),(3,d),(﹣1,e),(﹣3,f)四点,判断c,d,e,f的大小,并说明理由;
(3)点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,当﹣2≤m≤1时,n的取值范围是﹣1≤n≤1,求二次函数的表达式.
6.(2022 天津)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a>0)的顶点为P,与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B.
(Ⅰ)若b=﹣2,c=﹣3,
①求点P的坐标;
②直线x=m(m是常数,1<m<3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,当MG取得最大值时,求点M,G的坐标;
(Ⅱ)若3b=2c,直线x=2与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当PF+FE+EN的最小值为5时,求点E,F的坐标.
7.(2022 嘉兴)已知抛物线L1:y=a(x+1)2﹣4(a≠0)经过点A(1,0).
(1)求抛物线L1的函数表达式.
(2)将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2.若抛物线L2的顶点关于坐标原点O的对称点在抛物线L1上,求m的值.
(3)把抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,若点B(1,y1),C(3,y2)在抛物线L3上,且y1>y2,求n的取值范围.
8.(2022 杭州)设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x﹣h)2﹣2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
(3)设一次函数y2=x﹣m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)的形式,当函数y=y1﹣y2的图象经过点(x0,0)时,求x0﹣m的值.
9.(2022 连云港)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4,其中m>2.
(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;
(2)求证:二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=﹣x﹣2上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.
10.(2022 赛罕区校级一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)的顶点为A.
(1)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(2)当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,求m的值;
(3)分别过点P(4,2)、Q(4,2﹣2m)作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M,N.当抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B,点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,则m的值是多少?
11.(2022 婺城区校级模拟)在平面直角坐标系中,点A是抛物线yx2+mx+2m+2与y轴的交点,点B在该抛物线上,将该抛物线A,B两点之间(包括A,B两点)的部分记为图象G,设点B的横坐标为2m﹣1.
(1)当m=1时,
①图象G对应的函数y的值随x的增大而   (填“增大”或“减小”),自变量x的取值范围为    ;
②图象G最高点的坐标为    .
(2)当m<0时,若图象G与x轴只有一个交点,求m的取值范围.
(3)当m>0时,设图象G的最高点与最低点的纵坐标之差为h,直接写出h与m之间的函数关系式.
12.(2022 保定二模)已知:如图,点O(0,0),A(﹣4,﹣1),线段AB与x轴平行,且AB=2,点B在点A的右侧,抛物线l:y=kx2﹣2kx﹣3k(k≠0).
(1)当k=1时,求该抛物线与x轴的交点坐标    ;
(2)当0≤x≤3时,求y的最大值(用含k的代数式表示);
(3)当抛物线l经过点C(0,3)时,l的解析式为    ,顶点坐标为    ,点B   (填“是”或“不”)在l上;若线段AB以每秒2个单位长的速度向下平移,设平移的时间为t(秒)
①若l与线段AB总有公共点,求t的取值范围;
②若l同时以每秒3个单位长的速度向下平移,l在y轴及其右侧的图象与直线AB总有两个公共点,直接写出t的取值范围.
13.(2022 都安县校级二模)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)顶点为A.
(1)当m时,点A的坐标是    ,抛物线与y轴交点的坐标是    ;
(2)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)抛物线y=2(x﹣m)2+2n(m的常数)的对称轴为直线x=m.M(x1,y1),N(x2,y2)为抛物线上任意两点,其中x1<x2.若对于x1+x2>3,都有y1<y2.求m的取值范围.
14.(2022 香洲区校级三模)直线yx+1与x,y轴分别交于点A,B,抛物线的解析式为y=2x2﹣4ax+2a2+a.
(1)求出点A,B的坐标,用a表示抛物线的对称轴;
(2)若函数y=2x2﹣4ax+2a2+a在3≤x≤4时有最大值为a+2,求a的值;
(3)取a=﹣1,将线段AB平移得到线段A'B',若抛物线y=2x2﹣4ax+2a2+a与线段A'B'有两个交点,求直线A'B'与y轴交点的纵坐标的取值范围.
15.(2022 柘城县校级三模)在平面直角坐标系xOy中,点(2,m)和点(6,n)在抛物线y=ax2+bx(a<0)上.
(1)若m=4,n=﹣12,求抛物线的对称轴和顶点坐标;
(2)已知点A(1,y1),B(4,y2)在该抛物线上,且mn=0.
①比较y1,y2,0的大小,并说明理由;
②将线段AB沿水平方向平移得到线段A'B',若线段A'B'与抛物线有交点,直接写出点A'的横坐标x的取值范围.
16.(2022 新兴县校级模拟)已知抛物线y=ax2﹣4ax﹣2a+3与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的左侧).
(1)若点A,B均在x轴正半轴上,求OA+OB的值;
(2)若AB=6,求a的值;
(3)过点P(0,1)作与x轴平行的直线交抛物线于C,D两点.若CD≥4,请直接写出a的取值范围.
17.(2022 柘城县校级四模)如图,抛物线y=mx2﹣2mx+4经过点A,B,C,点A的坐标为(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤2时,求y的最大值与最小值的差;
(3)若点P的坐标为(2,2),连接AP,并将线段AP向上平移a(a≥0)个单位得到线段A1P1,若线段A1P1与抛物线只有一个交点,请直接写出a的取值范围.
18.(2022 路北区校级一模)已知抛物线:y=x2+2ax(a<0),抛物线上有两点A(m,y1),B(n,y2)(m>0).
(1)当a=﹣1时,求抛物线的对称轴;
(2)当α为何值时.抛物线的顶点到两坐标轴的距离相等?
(3)求抛物线与x轴两交点之间的距离(用含α的式子表示);
(4)当n=m,且y1y2<0时,直接写出m的取值范围(用含a的式子表示).
19.(2022 亭湖区校级模拟)已知:二次函数y=ax2+bx+4(a<0)的图象与x轴交于A、B两点,(A在B左侧,且OA<OB),与y轴交于点C.
(1)求C点坐标,并判断b的正负性;
(2)设这个二次函数的图象的对称轴与直线AC相交于点D,已知DC:CA=1:2,直线BD与y轴交于点E,连接BC.若△BCE的面积为16,求该二次函数的表达式.
20.(2022 亭湖区校级三模)已知抛物线y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k,其中k为实数.
(1)若抛物线经过点(1,3),求k的值;
(2)若抛物线经过点(1,a),(3,b),试说明ab>﹣3;
(3)当2≤x≤4时:二次函数的函数值y≥0恒成立,求k的取值范围.
21.(2022 博望区校级一模)已知二次函数y=ax2﹣2ax﹣3的图象经过点A(﹣1,0).
(1)求a的值;
(2)若点B(m,n)与点C(m+1,n+1)都在抛物线y=x2﹣2ax﹣3上,求m+n的值;
(3)若一次函数y=(k+1)x+k+1的图象与二次函数y=ax2﹣2ax﹣3的图象的交点坐标是(x1,y1),(x2,y2)且x1<0<x2时,求函数w=y1+y2的最小值.
22.(2022 海淀区校级模拟)在平面直角坐标系中,设二次函数y=(x+a)(x﹣a﹣1)(a>0),
(1)求二次函数对称轴;
(2)若当﹣1≤x≤3时,函数的最大值为4,求此二次函数的顶点坐标.
(3)抛物线上两点M(x1,y1),N(x2,y2)若对于t<x1<t+1,t+2<x2<t+3都有y1≠y2,求t的取值范围.
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03 解答题压轴题纯含参二次函数问题(解析版)
模块一 2022中考真题集训
1.(2022 北京)在平面直角坐标系xOy中,点(1,m),(3,n)在抛物线y=ax2+bx+c(a>0)上,设抛物线的对称轴为直线x=t.
(1)当c=2,m=n时,求抛物线与y轴交点的坐标及t的值;
(2)点(x0,m)(x0≠1)在抛物线上.若m<n<c,求t的取值范围及x0的取值范围.
思路引领:(1)将点(1,m),(3,n)代入抛物线解析式,再根据m=n得出b=﹣4a,再求对称轴即可;
(2)再根据m<n<c,可确定出对称轴的取值范围,进而可确定x0的取值范围.
解:(1)法一、将点(1,m),(3,n)代入抛物线解析式,
∴,
∵m=n,
∴a+b+c=9a+3b+c,整理得,b=﹣4a,
∴抛物线的对称轴为直线x2;
∴t=2,
∵c=2,
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,2).
法二、当m=n时,点A(1,m),B(3,n)的纵坐标相等,
由抛物线的对称性可得,抛物线的对称轴为x,
∴t=2,
∵c=2,
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,2).
(2)∵m<n<c,
∴a+b+c<9a+3b+c<c,
解得﹣4a<b<﹣3a,
∴3a<﹣b<4a,
∴,即t<2.
由题意可知,点(x0,m)与点(1,m)关于x=t对称;
∴t;
当t时,x0=2;
当t=2时,x0=3.
∴x0的取值范围2<x0<3.
综上,t的取值范围为:t<2;x0的取值范围2<x0<3.
总结提升:本题考查二次函数的性质,解题关键是根据数形结合求解.
2.(2022 安顺)在平面直角坐标系中,如果点P的横坐标和纵坐标相等,则称点P为和谐点.例如:点(1,1),(,),(,),……都是和谐点.
(1)判断函数y=2x+1的图象上是否存在和谐点,若存在,求出其和谐点的坐标;
(2)若二次函数y=ax2+6x+c(a≠0)的图象上有且只有一个和谐点(,).
①求a,c的值;
②若1≤x≤m时,函数y=ax2+6x+c(a≠0)的最小值为﹣1,最大值为3,求实数m的取值范围.
思路引领:(1)设函数y=2x+1的和谐点为(x,x),可得2x+1=x,求解即可;
(2)将点(,)代入y=ax2+6x+c,再由ax2+6x+c=x有且只有一个根,Δ=25﹣4ac=0,两个方程联立即可求a、c的值;
②由①可知y=﹣x2+6x﹣6=﹣(x﹣3)2+3,当x=1时,y=﹣1,当x=3时,y=3,当x=5时,y=﹣1,则3≤m≤5时满足题意.
解:(1)存在和谐点,理由如下,
设函数y=2x+1的和谐点为(x,x),
∴2x+1=x,
解得x=﹣1,
∴和谐点为(﹣1,﹣1);
(2)①∵点(,)是二次函数y=ax2+6x+c(a≠0)的和谐点,
∴a+15+c,
∴ca,
∵二次函数y=ax2+6x+c(a≠0)的图象上有且只有一个和谐点,
∴ax2+6x+c=x有且只有一个根,
∴Δ=25﹣4ac=0,
∴a=﹣1,c;
②由①可知y=﹣x2+6x﹣6=﹣(x﹣3)2+3,
∴抛物线的对称轴为直线x=3,
当x=1时,y=﹣1,
当x=3时,y=3,
当x=5时,y=﹣1,
∵函数的最大值为3,最小值为﹣1;
当3≤m≤5时,函数的最大值为3,最小值为﹣1.
总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,并与二次函数的性质结合解题是关键.
3.(2022 长沙)若关于x的函数y,当tx≤t时,函数y的最大值为M,最小值为N,令函数h,我们不妨把函数h称之为函数y的“共同体函数”.
(1)①若函数y=4044x,当t=1时,求函数y的“共同体函数”h的值;
②若函数y=kx+b(k≠0,k,b为常数),求函数y的“共同体函数”h的解析式;
(2)若函数y(x≥1),求函数y的“共同体函数”h的最大值;
(3)若函数y=﹣x2+4x+k,是否存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值.若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.
思路引领:(1)①由题意求出M=6066,N=2022,再由定义可求h的值;
②分两种情况讨论:②当k>0时,M=ktk+b,N=ktk+b,hk;当k<0时,M=ktk+b,有N=ktk+b,hk;
(2)由题意t1,M,N,则h,所以h有最大值;
(3)分四种情况讨论:①当2≤t时,M=﹣(t2)2+4+k,N=﹣(t2)2+4+k,h=t﹣2;②当t2时,N=﹣(t2)2+4+k,M=﹣(t2)2+4+k,h=2﹣t,;③当t2≤t,即2≤t,N=﹣(t2)2+4+k,M=4+k,h(t)2;④当t<2≤t,N=﹣(t2)2+4+k,M=4+k,h(t)2,画出h的函数图象,结合图象可得4+k,解得k.
解:(1)①∵t=1,
∴x,
∵函数y=4044x,
∴函数的最大值M=6066,函数的最小值N=2022,
∴h=2022;
②当k>0时,函数y=kx+b在tx≤t有最大值M=ktk+b,有最小值N=ktk+b,
∴hk;
当k<0时,函数y=kx+b在tx≤t有最大值M=ktk+b,有最小值N=ktk+b,
∴hk;
综上所述:h=|k|;
(2)t1,即t,
函数y(x≥1)最大值M,最小值N,
∴h,
当t时,h有最大值;
(3)存在实数k,使得函数y的最大值等于函数y的“共同体函数“h的最小值,理由如下:
∵y=﹣x2+4x+k=﹣(x﹣2)2+4+k,
∴函数的对称轴为直线x=2,y的最大值为4+k,
①当2≤t时,即t,
此时M=﹣(t2)2+4+k,N=﹣(t2)2+4+k,
∴h=t﹣2,
此时h的最小值为;
②当t2时,即t,
此时N=﹣(t2)2+4+k,M=﹣(t2)2+4+k,
∴h=2﹣t,
此时h的最小值为;
③当t2≤t,即2≤t,
此时N=﹣(t2)2+4+k,M=4+k,
∴h(t)2,
∴h的最小值为;
④当t<2≤t,即t<2,
此时N=﹣(t2)2+4+k,M=4+k,
∴h(t)2,
∴h的最小值为;
h的函数图象如图所示:h的最小值为,
由题意可得4+k,
解得k;
综上所述:k的值为.
总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,理解定义,根据定义结合所学的一次函数、反比例函数、二次函数的图象及性质综合解题,分类讨论是解题的关键.
4.(2022 广州)已知直线l:y=kx+b经过点(0,7)和点(1,6).
(1)求直线l的解析式;
(2)若点P(m,n)在直线l上,以P为顶点的抛物线G过点(0,﹣3),且开口向下.
①求m的取值范围;
②设抛物线G与直线l的另一个交点为Q,当点Q向左平移1个单位长度后得到的点Q′也在G上时,求G在x1的图象的最高点的坐标.
思路引领:(1)用待定系数法求解析式即可;
(2)①设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,将点(0,﹣3)代入可得am2+7﹣m=﹣3,再由a0,求m的取值即可;
②由题意求出Q点的横坐标为m,联立方程组,整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,根据根与系数的关系可得m+m2m,可求a=﹣2,从而可求m=2或m,确定抛物线的解析式后即可求解.
解:(1)将点(0,7)和点(1,6)代入y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=﹣x+7;
(2)①∵点P(m,n)在直线l上,
∴n=﹣m+7,
设抛物线的解析式为y=a(x﹣m)2+7﹣m,
∵抛物线经过点(0,﹣3),
∴am2+7﹣m=﹣3,
∴a,
∵抛物线开口向下,
∴a<0,
∴a0,
∴m<10且m≠0;
②∵抛物线的对称轴为直线x=m,
∴Q点与Q'关于x=m对称,
∴Q点的横坐标为m,
联立方程组,
整理得ax2+(1﹣2ma)x+am2﹣m=0,
∵P点和Q点是直线l与抛物线G的交点,
∴m+m2m,
∴a=﹣2,
∴y=﹣2(x﹣m)2+7﹣m,
∴﹣2m2+7﹣m=﹣3,
解得m=2或m,
当m=2时,y=﹣2(x﹣2)2+5,
此时抛物线的对称轴为直线x=2,
图象在x上的最高点坐标为(2,5);
当m时,y=﹣2(x)2,
此时抛物线的对称轴为直线x,
图象在﹣2≤x≤﹣1上的最高点坐标为(﹣2,9);
综上所述:G在x1的图象的最高点的坐标为(﹣2,9)或(2,5).
总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,会用待定系数法求函数的解析式,分类讨论是解题的关键.
5.(2022 贵阳)已知二次函数y=ax2+4ax+b.
(1)求二次函数图象的顶点坐标(用含a,b的代数式表示);
(2)在平面直角坐标系中,若二次函数的图象与x轴交于A,B两点,AB=6,且图象过(1,c),(3,d),(﹣1,e),(﹣3,f)四点,判断c,d,e,f的大小,并说明理由;
(3)点M(m,n)是二次函数图象上的一个动点,当﹣2≤m≤1时,n的取值范围是﹣1≤n≤1,求二次函数的表达式.
思路引领:(1)将二次函数解析式化为顶点式求解.
(2)分类讨论a>0,a<0,根据抛物线对称轴及抛物线开口方向求解.
(3)分类讨论a>0,a<0,由抛物线开口向上可得m=﹣2时,n=﹣1,m=1时,n=1,由抛物线开口向下可得m=﹣2时,n=1,m=1时,n=﹣1,进而求解.
解:(1)∵y=ax2+4ax+b=a(x+2)2﹣4a+b,
∴二次函数图象的顶点坐标为(﹣2,﹣4a+b).
(2)由(1)得抛物线对称轴为直线x=﹣2,
当a>0时,抛物线开口向上,
∵3﹣(﹣2)>1﹣(﹣2)>(﹣1)﹣(﹣2)=(﹣2)﹣(﹣3),
∴d>c>e=f.
当a<0时,抛物线开口向下,
∵3﹣(﹣2)>1﹣(﹣2)>(﹣1)﹣(﹣2)=(﹣2)﹣(﹣3),
∴d<c<e=f.
(3)当a>0时,抛物线开口向上,x>﹣2时,y随x增大而增大,
∴m=﹣2时,n=﹣1,m=1时,n=1,
∴,
解得,
∴yx2x.
当a<0时,抛物线开口向下,x>﹣2时,y随x增大而减小,
∴m=﹣2时,n=1,m=1时,n=﹣1,
∴,
解得.
∴yx2x.
综上所述,yx2x或yx2x.
总结提升:本题考查二次函数的综合应用,解题关键是掌握二次函数与方程的关系,通过分类讨论求解.
6.(2022 天津)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a>0)的顶点为P,与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B.
(Ⅰ)若b=﹣2,c=﹣3,
①求点P的坐标;
②直线x=m(m是常数,1<m<3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,当MG取得最大值时,求点M,G的坐标;
(Ⅱ)若3b=2c,直线x=2与抛物线相交于点N,E是x轴的正半轴上的动点,F是y轴的负半轴上的动点,当PF+FE+EN的最小值为5时,求点E,F的坐标.
思路引领:(Ⅰ)①利用待定系数法求出抛物线的解析式,即可得顶点P的坐标;
②求出直线BP的解析式,设点M(m,m2﹣2m﹣3),则G(m,2m﹣6),表示出MG的长,可得关于m的二次函数,根据二次函数的最值即可求解;
(Ⅱ)由3b=2c得b=﹣2a,c=﹣3a,抛物线的解析式为y=ax2﹣2a﹣3a.可得顶点P的坐标为(1,﹣4a),点N的坐标为(2,﹣3a),作点P关于y轴的对称点P',作点N关于x轴的对称点N',得点P′的坐标为(﹣1,﹣4a),点N'的坐标为(2,3a),当满足条件的点E,F落在直线P'N'上时,PF+FE+EN取得最小值,此时,PF+FE+EN=P'N'=5延长P'P与直线x=2相交于点H,则P'H⊥N'H.在Rt△P'HN'中,P'H=3,HN'=3a﹣(﹣4a)=7a.由勾股定理可得P'N′2=P'H2+HN2=9+49a2=25.解得a1,a2(舍).可得点P'的坐标为(﹣1,),点N′的坐标为(2,).利用待定系数法得直线P'N′的解析式为yx.即可得点E,F的坐标.
解:(Ⅰ)①若b=﹣2,c=﹣3,
则抛物线y=ax2+bx+c=ax2﹣2x﹣3,
∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),
∴a+2﹣3=0,解得a=1,
∴抛物线为y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点P的坐标为(1,﹣4);
②当y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
∴B(3,0),
设直线BP的解析式为y=kx+n,
∴,解得,
∴直线BP的解析式为y=2x﹣6,
∵直线x=m(m是常数,1<m<3)与抛物线相交于点M,与BP相交于点G,
设点M(m,m2﹣2m﹣3),则G(m,2m﹣6),
∴MG=2m﹣6﹣(m2﹣2m﹣3)=﹣m2+4m﹣3=﹣(m﹣2)2+1,
∴当m=2时,MG取得最大值1,
此时,点M(2,﹣3),则G(2,﹣2);
(Ⅱ)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),
∴a﹣b+c=0,
又3b=2c,
b=﹣2a,c=﹣3a(a>0),
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣2ax﹣3a.
∴y=ax2﹣2ax﹣3a=a(x﹣1)2﹣4a,
∴顶点P的坐标为(1,﹣4a),
∵直线x=2与抛物线相交于点N,
∴点N的坐标为(2,﹣3a),
作点P关于y轴的对称点P',作点N关于x轴的对称点N',
得点P′的坐标为(﹣1,﹣4a),点N'的坐标为(2,3a),
当满足条件的点E,F落在直线P'N'上时,PF+FE+EN取得最小值,此时,PF+FE+EN=P'N'=5.
延长P'P与直线x=2相交于点H,则P'H⊥N'H.
在Rt△P'HN'中,P'H=3,HN'=3a﹣(﹣4a)=7a.
∴P'N′2=P'H2+HN′2=9+49a2=25.
解得a1,a2(舍).
∴点P'的坐标为(﹣1,),点N′的坐标为(2,).
∴直线P'N′的解析式为yx.
∴点E(,0),点F(0,).
总结提升:此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,两点间的距离公式,轴对称求最小值问题,勾股定理等,利用待定系数法求出直线解析式是解本题的关键.
7.(2022 嘉兴)已知抛物线L1:y=a(x+1)2﹣4(a≠0)经过点A(1,0).
(1)求抛物线L1的函数表达式.
(2)将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2.若抛物线L2的顶点关于坐标原点O的对称点在抛物线L1上,求m的值.
(3)把抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,若点B(1,y1),C(3,y2)在抛物线L3上,且y1>y2,求n的取值范围.
思路引领:(1)把(1,0)代入抛物线的解析式求出a即可;
(2)求出平移后抛物线的顶点关于原点对称点的坐标,利用待定系数法求解即可;
(3)抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,的解析式为y=(x﹣n+1)2﹣4,根据y1>y2,构建不等式求解即可.
解:(1)∵y=a(x+1)2﹣4(a≠0)经过点A(1,0),
∴4a﹣4=0,
∴a=1,
∴抛物线L1的函数表达式为y=x2+2x﹣3;
(2)∵y=(x+1)2﹣4,
∴抛物线的顶点(﹣1,﹣4),
将抛物线L1向上平移m(m>0)个单位得到抛物线L2.若抛物线L2的顶点(﹣1,﹣4+m),
而(﹣1,﹣4+m)关于原点的对称点为(1,4﹣m),
把(1,4﹣m)代入y=x2+2x﹣3得到,1+2﹣3=4﹣m,
∴m=4;
(3)抛物线L1向右平移n(n>0)个单位得到抛物线L3,的解析式为y=(x﹣n+1)2﹣4,
∵点B(1,y1),C(3,y2)在抛物线L3上,
∴y1=(2﹣n)2﹣4,y2=(4﹣n)2﹣4,
∵y1>y2,
∴(2﹣n)2﹣4>(4﹣n)2﹣4,
解得n>3,
∴n的取值范围为n>3.
总结提升:本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,平移变换等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
8.(2022 杭州)设二次函数y1=2x2+bx+c(b,c是常数)的图象与x轴交于A,B两点.
(1)若A,B两点的坐标分别为(1,0),(2,0),求函数y1的表达式及其图象的对称轴.
(2)若函数y1的表达式可以写成y1=2(x﹣h)2﹣2(h是常数)的形式,求b+c的最小值.
(3)设一次函数y2=x﹣m(m是常数),若函数y1的表达式还可以写成y1=2(x﹣m)(x﹣m﹣2)的形式,当函数y=y1﹣y2的图象经过点(x0,0)时,求x0﹣m的值.
思路引领:(1)根据A、B两点的坐标特征,可设函数y1的表达式为y1=2(x﹣x1)(x﹣x2),其中x1,x2是抛物线与x轴交点的横坐标;
(2)把函数y1=2(x﹣h)2﹣2,化成一般式,求出对应的b、c的值,再根据b+c式子的特点求出其最小值;
(3)把y1,y2代入y=y1﹣y2求出y关于x的函数表达式,再根据其图象过点(x0,0),把(x0,0)代入其表达式,形成关于x0的一元二次方程,解方程即可.
解:(1)∵二次函数y1=2x2+bx+c过点A(1,0)、B(2,0),
∴y1=2(x﹣1)(x﹣2),即y1=2x2﹣6x+4.
∴抛物线的对称轴为直线x.
(2)把y1=2(x﹣h)2﹣2化成一般式得,
y1=2x2﹣4hx+2h2﹣2.
∴b=﹣4h,c=2h2﹣2.
∴b+c=2h2﹣4h﹣2
=2(h﹣1)2﹣4.
把b+c的值看作是h的二次函数,则该二次函数开口向上,有最小值,
∴当h=1时,b+c的最小值是﹣4.
(3)由题意得,y=y1﹣y2
=2(x﹣m) (x﹣m﹣2)﹣(x﹣m)
= (x﹣m)[2(x﹣m)﹣5].
∵函数y的图象经过点 (x0,0),
∴(x0﹣m)[2(x0﹣m)﹣5]=0.
∴x0﹣m=0,或2(x0﹣m)﹣5=0.
即x0﹣m=0或x0﹣m.
总结提升:本题考查了二次函数表达式的三种形式,即一般式:y=ax2+bx+c,顶点式:y=a(x﹣h)2+k,交点式:y=a(x﹣x1)(x﹣x2).
9.(2022 连云港)已知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4,其中m>2.
(1)当该函数的图象经过原点O(0,0),求此时函数图象的顶点A的坐标;
(2)求证:二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)如图,在(1)的条件下,若平移该二次函数的图象,使其顶点在直线y=﹣x﹣2上运动,平移后所得函数的图象与y轴的负半轴的交点为B,求△AOB面积的最大值.
思路引领:(1)把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4可得y=x2+2x=(x+1)2﹣1,即得函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);
(2)由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,),根据m>2,(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,可知二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(,),将(,)代入y=﹣x﹣2得c,可得OB=﹣c,过点A作AH⊥OB于H,有S△AOBOB AH()×1(b+1)2,由二次函数性质得△AOB面积的最大值是.
(1)解:把O(0,0)代入y=x2+(m﹣2)x+m﹣4得:
m﹣4=0,
解得m=4,
∴y=x2+2x=(x+1)2﹣1,
∴函数图像的顶点A的坐标为(﹣1,﹣1);
(2)证明:由抛物线顶点坐标公式得y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点为(,),
∵m>2,
∴2﹣m<0,
∴0,
∵(m﹣4)2﹣1≤﹣1<0,
∴二次函数y=x2+(m﹣2)x+m﹣4的顶点在第三象限;
(3)解:设平移后图像对应的二次函数表达式为y=x2+bx+c,其顶点为(,),
当x=0时,B(0,c),
将(,)代入y=﹣x﹣2得:
2,
∴c,
∵B(0,c)在y轴的负半轴,
∴c<0,
∴OB=﹣c,
过点A作AH⊥OB于H,如图:
∵A(﹣1,﹣1),
∴AH=1,
在△AOB中,
S△AOBOB AH()×1b2b+1(b+1)2,
∵0,
∴当b=﹣1时,此时c<0,S△AOB取最大值,最大值为,
答:△AOB面积的最大值是.
总结提升:本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形面积,二次函数图像上点坐标的特征等,解题的关键是掌握二次函数的性质及数形结合思想的应用.
10.(2022 赛罕区校级一模)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)的顶点为A.
(1)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(2)当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,求m的值;
(3)分别过点P(4,2)、Q(4,2﹣2m)作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M,N.当抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B,点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,则m的值是多少?
思路引领:(1)运用勾股定理建立方程求解即可;
(2)分两种情况进行讨论:①当m<0时,2(2m﹣m)2+2m=3,解方程即可得出答案;②当m>0时,2(m﹣m)2+2m=3,解方程即可得出答案;
(3)分情况讨论:①当m>1时,如图1,抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边没有交点;②当m=1时,如图2,抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边只有一个交点;③当m<1时,如图3,抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点,若点B在PM边上,点C在MN边上,令y=2,则2=2(x﹣m)2+2m,得出B(m,2),C(m,2m),根据题意,得2m=m,求解即可;④当0≤m时,如图4,可得B(m,2),C(m,2﹣2m),则2﹣2m=m,求解即可;⑤当m<0时,如图5,B(m,2﹣2m),C(m,2),则|m|=2,求解即可.
解:(1)∵点A(m,2m)在第一象限,且OA,
∴m2+(2m)2=()2,且m>0,
解得:m=1,
∴抛物线的解析式为y=2(x﹣1)2+2,当x≤1时,函数值y随x的增大而减小;
(2)∵当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,
∴分两种情况:2m<m,即m<0时,或2m>m,即m>0时,
①当m<0时,2(2m﹣m)2+2m=3,
解得:m(舍)或m,
②当m>0时,2(m﹣m)2+2m=3,
解得:m,
综上所述,m的值为或;
(3)P(4,2)、Q(4,2﹣2m),抛物线y=2(x﹣m)2+2m,
①当m>1时,如图1,
∵2m>2,2﹣2m<0,
∴抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边没有交点;
②当m=1时,如图2,
∵2m=2,2﹣2m=0,
∴抛物线y=2(x﹣m)2+2m的顶点在边PM边上,
即抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边只有一个交点;
③当m<1时,如图3,
∵1≤2m<2,0<2﹣2m≤1,P(4,2)、Q(4,2﹣2m),
∴M(m,2),N(m,2﹣2m),
抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点,若点B在PM边上,点C在MN边上,
∴令y=2,则2=2(x﹣m)2+2m,
∴x=m 或 x=m(不合题意,应舍去),
∴B(m,2),C(m,2m),
根据题意得:2m=m,
解得:m或m(不合题意,应舍去);
④当0≤m时,如图4,
∴点B在PM边上,点C在NQ边上,
∴B(m,2),C(m,2﹣2m),
则2﹣2m=m,
解得:m,
∵0≤m,
∴m,
⑤当m<0时,如图5,
∵2m<0,2﹣2m>2,
∴点B在NQ边上,点C在PM边上,
B(m,2﹣2m),C(m,2),
则|m|=2,
当m2时,得m2﹣2m+3=0,
∵Δ=(﹣2)2﹣4×1×3=﹣8<0,
∴该方程无解;
当m2时,得m2+6m+3=0,
解得:m=﹣3或m=﹣3,
当m=﹣3时,
|m|=|﹣3|=24≠2,
不符合题意,舍去,
综上所述,m的值为或或﹣3.
总结提升:本题考查了二次函数的综合应用,熟练掌握二次函数图象和性质,矩形性质等相关知识,运用数形结合思想和分类讨论思想是解题的关键.
11.(2022 婺城区校级模拟)在平面直角坐标系中,点A是抛物线yx2+mx+2m+2与y轴的交点,点B在该抛物线上,将该抛物线A,B两点之间(包括A,B两点)的部分记为图象G,设点B的横坐标为2m﹣1.
(1)当m=1时,
①图象G对应的函数y的值随x的增大而 增大 (填“增大”或“减小”),自变量x的取值范围为  x≤1 ;
②图象G最高点的坐标为  (1,) .
(2)当m<0时,若图象G与x轴只有一个交点,求m的取值范围.
(3)当m>0时,设图象G的最高点与最低点的纵坐标之差为h,直接写出h与m之间的函数关系式.
思路引领:(1)①当m=1时,抛物线的表达式为yx2+x+2,当函数y的值随x的增大而增大时,则图象在对称轴的左侧,即可求解;
②函数的对称轴为x=1,当x=1时,y,即点G的坐标为(1,);
(2)求出点A、B的坐标,确定点A在点B的上方,进而求解;
(3)分m≤0,0<m,m≤1,m>1四种情况,分别确定点A、B、H的位置,进而求解.
解:(1)①当m=1时,抛物线的表达式为yx2+x+4,
∵0,故抛物线开口向下,
当函数y的值随x的增大而增大时,图象在对称轴的左侧,
即x≤1,
故答案为:增大,x≤1;
②函数的对称轴为x=1,
当x=1时,yx2+x+4,
即点G的坐标为(1,),
故答案为:(1,);
(2)当x=2m﹣1时,yx2+mx+2m+2=3m,
则点B的坐标为(2m﹣1,3m),
所以,点A的坐标为(0,2m+2),
∵m<0,
则yB﹣yA=3m2m﹣2=m0,
即点A在点B的上方,
故当yA>0且yB≤0时,符合题意,
即2m+2>0且3m0,
解得﹣1<m,
当抛物线顶点落在x轴上时,
此时m2﹣4×()×(2m+2)=0,
解得:m=﹣2,
此时抛物线对称轴为直线x=﹣2,B点横坐标为﹣5,符合题意,
综上,﹣1<m或m=﹣2;
(3)设抛物线的顶点为H,则点H(m,m2+2m+2),
由抛物线的表达式知,点A、B的坐标分别为(0,2m+2),(2m﹣1,3m),
①当0<m时,此时点A、B分别是G的最高和最低点,
则h=yA﹣yB=(2m+2)﹣(3m)=﹣m;
②当m≤1时,此时点B、A分别是G的最高和最低点,
则h=yB﹣yA=m;
③当m>1时,此时点H、A分别是G的最高和最低点,
则h=yH﹣yAm2;
∴h.
总结提升:本题考查二次函数的综合应用,掌握一次和二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征,确定图象上点的位置关系和分类求解是解题的关键.
12.(2022 保定二模)已知:如图,点O(0,0),A(﹣4,﹣1),线段AB与x轴平行,且AB=2,点B在点A的右侧,抛物线l:y=kx2﹣2kx﹣3k(k≠0).
(1)当k=1时,求该抛物线与x轴的交点坐标  (﹣1,0),(3,0) ;
(2)当0≤x≤3时,求y的最大值(用含k的代数式表示);
(3)当抛物线l经过点C(0,3)时,l的解析式为  y=﹣x2+2x+3 ,顶点坐标为  (1,4) ,点B 不 (填“是”或“不”)在l上;若线段AB以每秒2个单位长的速度向下平移,设平移的时间为t(秒)
①若l与线段AB总有公共点,求t的取值范围;
②若l同时以每秒3个单位长的速度向下平移,l在y轴及其右侧的图象与直线AB总有两个公共点,直接写出t的取值范围.
思路引领:(1)当k=1时,该抛物线解析式y=x2﹣2x﹣3,令y=0时,得x2﹣2x﹣3=0,解方程即可得出答案;
(2)先确定出对称轴直线x1,再分k大于0和小于0两种情况讨论即可得出答案;
(3)当抛物线经过点C(0,3)时,抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点坐标(1,4),A(﹣4,﹣1),将x=﹣2代入y=﹣x2+2x+3,y=﹣5≠﹣1,点B不在l上;
①设平移后B(﹣2,﹣1﹣2t),A(﹣4,﹣1﹣2t),当抛物线经过点B时,有y=﹣5,当抛物线经过点A时,有y=﹣21,l与线段AB总有公共点,则﹣21≤﹣1﹣2t≤﹣5,解得2≤t≤10;
②平移过程中,设C(0,3﹣3t),则抛物线的顶点(1,4﹣3t),于是,解得4≤t<5.
解:(1)当k=1时,该抛物线解析式y=x2﹣2x﹣3,
y=0时,x2﹣2x﹣3=0,解得x1=﹣1,x2=3,
∴该抛物线与x轴的交点坐标(﹣1,0),(3,0);
(2)抛物线y=kx2﹣2kx﹣3k的对称轴直线x1,
∵k<0,
∴x=1时,y有最大值,y最大值=k﹣2k﹣3k=﹣4k;
当k>0时,x=3时,y有最大值,y最大值=9k﹣6k﹣3k=0;
(3)当抛物线经过点C(0,3)时,
﹣3k=3,k=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,顶点坐标(1,4),
∵A(﹣4,﹣1),线段AB与x轴平行,且AB=2,
∴B(﹣2,﹣1),
将x=﹣2代入y=﹣x2+2x+3,y=﹣5≠﹣1,
∴点B不在l上,
故答案为:y=﹣x2+2x+3,(1,4),不;
①设平移后B(﹣2,﹣1﹣2t),A(﹣4,﹣1﹣2t),
当抛物线经过点B时,有y=﹣(﹣2)2+2×(﹣2)+3=﹣5,
当抛物线经过点A时,有y=﹣(﹣4)2+2×(﹣4)+3=﹣21,
∵l与线段AB总有公共点,
∴﹣21≤﹣1﹣2t≤﹣5,
解得2≤t≤10;
②平移过程中,设C(0,3﹣3t),则抛物线的顶点(1,4﹣3t),
∵抛物线在y轴及其右侧的图象与直线AB总有两个公共点,

解得4≤t<5.
总结提升:本题属于二次函数综合题,考查了二次函数,熟练掌握二次函数图象的性质与平移规律是解题的关键.
13.(2022 都安县校级二模)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)顶点为A.
(1)当m时,点A的坐标是  (,1) ,抛物线与y轴交点的坐标是  (0,) ;
(2)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)抛物线y=2(x﹣m)2+2n(m的常数)的对称轴为直线x=m.M(x1,y1),N(x2,y2)为抛物线上任意两点,其中x1<x2.若对于x1+x2>3,都有y1<y2.求m的取值范围.
思路引领:(1)将m代入抛物线解析式中,即可得出顶点坐标,再令x=0,即可求得答案;
(2)运用勾股定理建立方程求解即可;
(3)由题意点(x1,0),(x2,0)连线的中垂线与x轴的交点的坐标大于,利用二次函数的性质判断即可.
解:(1)当m时,y=2(x)2+1,
∴顶点A(,1),
令x=0,得y,
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,),
故答案为:(,1),(0,);
(2)∵点A(m,2m)在第一象限,且OA,
∴m2+(2m)2=()2,且m>0,
解得:m=1,
∴抛物线的解析式为y=2(x﹣1)2+2,当x≤1时,函数值y随x的增大而减小;
(3)∵y=2(x﹣m)2+2n的对称轴为直线x=m.M(x1,y1),N(x2,y2)为抛物线上任意两点,
∵x1<x2,x1+x2>3,都有y1<y2.
∴m,
∴m.
总结提升:本题考查考查了待定系数法,二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
14.(2022 香洲区校级三模)直线yx+1与x,y轴分别交于点A,B,抛物线的解析式为y=2x2﹣4ax+2a2+a.
(1)求出点A,B的坐标,用a表示抛物线的对称轴;
(2)若函数y=2x2﹣4ax+2a2+a在3≤x≤4时有最大值为a+2,求a的值;
(3)取a=﹣1,将线段AB平移得到线段A'B',若抛物线y=2x2﹣4ax+2a2+a与线段A'B'有两个交点,求直线A'B'与y轴交点的纵坐标的取值范围.
思路引领:(1)根据坐标轴上点的特征分别令x=0,y=0即可求得点A,B的坐标,利用公式或运用配方法即可求得抛物线的对称轴;
(2)利用二次函数的性质建立方程求解即可得出答案;
(3)求出直线A′B′与抛物线相切时与y轴交点的纵坐标,再求出线段A′B′两个端点均落在抛物线上时直线A′B′与y轴交点的纵坐标,即可得出答案.
解:(1)在yx+1中,令x=0,得y=1,
∴B(0,1),
令y=0,得x+1=0,
解得:x=2,
∴A(2,0),
∵y=2x2﹣4ax+2a2+a=2(x﹣a)2+a,
∴抛物线的对称轴为直线x=a;
(2)函数y=2x2﹣4ax+2a2+a在3≤x≤4时有最大值为a+2,
当a时,32﹣16a+2a2+a=a+2,
解得:a=3或a=5(不符合题意,舍去);
当a时,18﹣12a+2a2+a=a+2,
解得:a=4或a=2(不符合题意,舍去);
综上所述,a的值为3或4;
(3)当a=﹣1时,y=2x2+4x+1=2(x+1)2﹣1,
∵直线AB的解析式为yx+1,
∴设直线A′B′的解析式为yx+b,
与抛物线解析式联立,得:2x2+4x+1x+b,
整理得:4x2+9x+2﹣2b=0,
当直线yx+b与抛物线只有一个公共点时,Δ=81﹣16(2﹣2b)=0,
解得:b,
当线段A′B′的两个端点恰好落在抛物线上时,|x1﹣x2|=2,即(x1﹣x2)2=4,
∴(x1+x2)2﹣4x1x2=4,
∵x1+x2,x1x2,
∴2(1﹣b)=4,
解得:b,
∴直线A'B'与y轴交点的纵坐标的取值范围为b.
总结提升:本题考查了二次函数的图象和性质,二次函数的最值,平移变换的性质,直线与抛物线的交点,一元二次方程根与系数的关系的应用等,属于中档题.
15.(2022 柘城县校级三模)在平面直角坐标系xOy中,点(2,m)和点(6,n)在抛物线y=ax2+bx(a<0)上.
(1)若m=4,n=﹣12,求抛物线的对称轴和顶点坐标;
(2)已知点A(1,y1),B(4,y2)在该抛物线上,且mn=0.
①比较y1,y2,0的大小,并说明理由;
②将线段AB沿水平方向平移得到线段A'B',若线段A'B'与抛物线有交点,直接写出点A'的横坐标x的取值范围.
思路引领:(1)利用待定系数法解答即可;
(2)①利用分类讨论的方法分m=0和n=0两种情形讨论解答:分别求得抛物线的对称轴,利用抛物线的对称性和二次函数的性质,数形结合的思想方法解答即可;
②结合函数的图象利用平移的性质分别求得A'的横坐标x的最小值与最大值即可得出结论.
解:(1)∵m=4,n=﹣12,
∴点(2,4)和点(6,﹣12)在抛物线y=ax2+bx(a<0)上.
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+4x.
∵y=﹣x2+4x=﹣(x﹣2)2+4,
∴抛物线的对称轴为直线x=2,顶点坐标为(2,4);
(2)①∵mn=0,
∴m=0或n=0.
当m=0时,
∵抛物线y=ax2+bx(a<0)的开口方向向下,经过(0,0),(2,0),
∴抛物线的对称轴为x1,
∴A(1,y1)为抛物线的顶点,
∴y1为函数的最大值且大于0,
∵点(2,0)在x轴上,
∴点B(4,y2)在x轴的下方,
∴y2<0,
∴y1,y2,0的大小关系为:y1>0>y2;
当n=0时,
∵抛物线y=ax2+bx(a<0)的开口方向向下,经过(0,0),(6,0),
∴抛物线的对称轴为x3,
∴当x<3时,y随x的增大而增大,
由抛物线的对称性可知:(2,y2)在抛物线上,
∵0<1<2,
∴0<y1<y2.
综上,当m=0时,y1>0>y2,当n=0时,0<y1<y2;
②A'的横坐标x的取值范围为:当n=0时,﹣1<x<5,当m=0时,﹣5<x<1.理由:
由①知:当m=0时,抛物线y=ax2+bx的对称轴为x=1,
∴点A,B关于对称轴对称的点的坐标分别为A′(1,y1),B′(﹣2,y2),
∵将线段AB沿水平方向向左平移至B与B′重合时,线段A'B'与抛物线有交点,再向左平移就没有交点了,而由B平移到B′平移了6个单位,
∴A'的横坐标x的最小值为1﹣6=﹣5,而最大值为1,
∴A'的横坐标x的取值范围为:﹣5<x<1;
由①知:当n=0时,抛物线y=ax2+bx的对称轴为x=3,
∴点A,B关于对称轴对称的点的坐标分别为A′(5,y1),B′(2,y2),
∵将线段AB沿水平方向向左平移至B与B′重合时,线段A'B'与抛物线有交点,再向左平移就没有交点了,而由B平移到B′平移了2个单位,
∴A'的横坐标x的最小值为1﹣2=﹣1,
∵将线段AB沿水平方向向右平移至A与A′重合时,线段A'B'与抛物线有交点,再向右平移就没有交点了,而由A平移到A′平移了4个单位,
∴A'的横坐标x的最大值为1+4=5,
∴A'的横坐标x的取值范围为:﹣1<x<5.
综上,A'的横坐标x的取值范围为:当n=0时,﹣1<x<5,当m=0时,﹣5<x<1.
总结提升:本题主要考查了待定系数法确定函数的解析式,二次函数的性质,平移的点的坐标的特征,数形结合法,利用待定系数法和数形结合法解答是解题的关键.
16.(2022 新兴县校级模拟)已知抛物线y=ax2﹣4ax﹣2a+3与x轴的两个交点分别为A,B(点A在点B的左侧).
(1)若点A,B均在x轴正半轴上,求OA+OB的值;
(2)若AB=6,求a的值;
(3)过点P(0,1)作与x轴平行的直线交抛物线于C,D两点.若CD≥4,请直接写出a的取值范围.
思路引领:(1)令y=0,则ax2﹣4ax﹣2a+3=0,A,B在x轴正半轴,由跟与系数的关系得出OA+OB=x1+x2=4;
(2)根据跟与系数的关系得出x1+x2=4,x1 x2=﹣2,然后由AB=6解出a的值;
(3)联立方程组,化简得ax2﹣4ax﹣2a+2=0,然后xC+xD=4,xC xD,再由CD≥4求出a的取值范围.
解:(1)令y=0,则ax2﹣4ax﹣2a+3=0,
由根与系数的关系得:x1+x24,
∵点A,B均在x轴正半轴上,
∴OA=x1,OB=x2,
∴OA+OB=x1+x2=4;
(2)由(1)知,x1+x2=4,x1 x22,
AB=|x2﹣x1|6,
化简得:6,
解得a=﹣1,
经检验a=﹣1符合题意,
∴a=﹣1;
(3)∵过点P(0,1)作与x轴平行的直线交抛物线于C,D两点,
∴联立方程组,
化简得ax2﹣4ax﹣2a+2=0,
∴xC+xD=4,xC xD,
∴CD=|xC﹣xD|,
∵CD≥4,
∴4,
化简得:1,
∴a≥1或a<0.
总结提升:本题考查二次函数图象与系数的关系,二次函数图象上点的坐标特征以及抛物线与x轴的交点,解题的关键是对二次函数图象和性质的综合运用.
17.(2022 柘城县校级四模)如图,抛物线y=mx2﹣2mx+4经过点A,B,C,点A的坐标为(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤2时,求y的最大值与最小值的差;
(3)若点P的坐标为(2,2),连接AP,并将线段AP向上平移a(a≥0)个单位得到线段A1P1,若线段A1P1与抛物线只有一个交点,请直接写出a的取值范围.
思路引领:(1)将A点代入y=mx2﹣2mx+4,可求函数的解析式及顶点坐标;
(2)当﹣2≤x≤2时,y的最大值为,最小值为0,即可求解;
(3)由题意可求A1(﹣2,a),P1(2,2+a),当P1在抛物线上时,线段与抛物线有两个交点,则0≤a<2时,线段A1P1与抛物线只有一个交点;求出平移后直线A1P1的解析式yx+1+a,当直线与抛物线有一个交点时,求出a的值.
解:(1)将A点代入y=mx2﹣2mx+4,
∴4m+4m+4=0,
解得m,
∴yx2+x+4,
∵yx2+x+4(x﹣1)2,
∴顶点为(1,);
(2)当x=﹣2时,y=0,
∴当﹣2≤x≤2时,y的最大值为,最小值为0,
∴y的最大值与最小值的差为;
(3)∵线段AP向上平移a(a≥0)个单位得到线段A1P1,
∴A1(﹣2,a),P1(2,2+a),
当P1在抛物线上时,﹣2+2+4=2+a,
解得a=2,
∴0≤a<2时,线段A1P1与抛物线只有一个交点;
设直线AP的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴yx+1,
∴yx+1+a,
当x+1+ax2+x+4时,x2﹣x+2a﹣6=0,
∴Δ=1﹣4(2a﹣6)=0,解得a,
∴当a时,线段A1P1与抛物线只有一个交点;
综上所述:0≤a<2或a时,线段A1P1与抛物线只有一个交点.
总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,图形平移的性质,数形结合是解题的关键.
18.(2022 路北区校级一模)已知抛物线:y=x2+2ax(a<0),抛物线上有两点A(m,y1),B(n,y2)(m>0).
(1)当a=﹣1时,求抛物线的对称轴;
(2)当α为何值时.抛物线的顶点到两坐标轴的距离相等?
(3)求抛物线与x轴两交点之间的距离(用含α的式子表示);
(4)当n=m,且y1y2<0时,直接写出m的取值范围(用含a的式子表示).
思路引领:(1)确定函数的解析式后再求对称轴即可;
(2)求出抛物线的顶点为(﹣a,),由题意可得﹣a,求出a的值即可;
(3)令y=0,则x2+2ax0,由根与系数的关系可得x1+x2=﹣2a,x1 x2,则|x1﹣x2|a;
(4)抛物线与x轴的两个交点坐标分别为C(﹣aa,0),D(﹣aa,0),由题意可知A、B的横坐标差与CD相等,n>m,点A只需在原点与D点之间,并且不与C点重合,则y1y2<0,即可求0<m<﹣aa且m≠﹣aa.
解:(1)∵a=﹣1,
∴y=x2﹣x,
∴对称轴为直线x;
(2)∵y=x2+2ax(x+a)2,
∴抛物线的顶点为(﹣a,),
∵顶点到两坐标轴的距离相等,
∴﹣a,
解得a=﹣2;
(3)令y=0,则x2+2ax0,
∴x1+x2=﹣2a,x1 x2,
∴|x1﹣x2|a,
∴抛物线与x轴两交点之间的距离为a;
(4)令y=0,则x2+2ax0,
解得x=﹣aa或x=﹣aa,
∴抛物线与x轴的两个交点坐标分别为C(﹣aa,0),D(﹣aa,0),
∵n=m,
∴m﹣na,
∵CDa,
∴A、B的横坐标差与CD相等,
∵a<0,
∴n>m,
∴点A只需在原点与D点之间,并且不与C点重合,则y1y2<0,
∴0<m<﹣aa且m≠﹣aa.
总结提升:本题考查二次函数的图象及性质,熟练掌握二次函数的图象及性质,根与系数的关系是解题的关键.
19.(2022 亭湖区校级模拟)已知:二次函数y=ax2+bx+4(a<0)的图象与x轴交于A、B两点,(A在B左侧,且OA<OB),与y轴交于点C.
(1)求C点坐标,并判断b的正负性;
(2)设这个二次函数的图象的对称轴与直线AC相交于点D,已知DC:CA=1:2,直线BD与y轴交于点E,连接BC.若△BCE的面积为16,求该二次函数的表达式.
思路引领:(1)确定C(0,4),根据OA<OB,则对称轴在y轴右侧,可得b的正负;
(2)过点D作DM⊥Oy,得到,DMOA,求出D(m,6),B(4m,0)、OE=8,由S△BEC4×4m=16,即可求出m值,确定A,B的坐标,设y=a(x+4)(x﹣8),结合点C坐标可得a值,即可得到函数表达式.
解:(1)在y=ax2+bx+4中,令x=0,
则y=4,
∴C(0,4),
∵图像与x轴交于A、B两点,(A在B左侧,且OA<OB),
∴对称轴在y轴右侧,
∵a<0,
∴b>0;
(2)过点D作DM⊥y轴,垂足为M,
则DM∥OA,
∴,
∴DMOA,
设A(﹣2m,0),m>0,
则AO=2m,DM=m,
∵OC=4,
∴CM=2,
∴D(m,6),B(4m,0),
则,
∴OE=8,S△BEC4×4m=16,
∴m=2,
∴A(﹣4,0),B(8,0),
设y=a(x+4)(x﹣8),
令x=0,
则y=﹣32a,
∴C(0,﹣32a),
∴﹣32a=4,a,
∴.
总结提升:本题考查的是二次函数的图像及性质,掌握二次函数的性质,平行线分线段成比例定理是解题的关键.
20.(2022 亭湖区校级三模)已知抛物线y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k,其中k为实数.
(1)若抛物线经过点(1,3),求k的值;
(2)若抛物线经过点(1,a),(3,b),试说明ab>﹣3;
(3)当2≤x≤4时:二次函数的函数值y≥0恒成立,求k的取值范围.
思路引领:(1)将点(1,3)代入y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k中,求解即可;
(2)将点(1,a),(3,b)分别代入y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k得出a,b,然后表示出ab,运用配方法求其最小值即可;
(3)分k﹣1<0和k﹣1>0讨论,k﹣1<0时,只需,此时无解;k﹣1>0时,再按对称轴的位置讨论,分三种情况列不等式,即可得出答案.
解:(1)将点(1,3)代入y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k中,
得:3=k﹣1﹣2k+3k,
解得:k=2;
(2)∵抛物线经过点(1,a),(3,b),
∴a=k﹣1﹣2k+3k=2k﹣1,b=9k﹣9﹣6k+3k=6k﹣9,
∴ab=(2k﹣1)(6k﹣9)=12k2﹣24k+9=12(k﹣1)2﹣3,
∵12(k﹣1)2≥0,
∴12(k﹣1)2﹣3≥﹣3,
∵二次函数二次项系数不为0,即k﹣1≠1,即k≠1,
∴12(k﹣1)2﹣3>﹣3,
即ab>﹣3;
(3)二次函数为y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k,对称轴,
当x=2时,y=3k﹣4,
当x=4时,y=11k﹣16,
①若k﹣1<0,当2≤x≤4时,二次函数y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k的函数值y≥0恒成立,只需,此时无解;
②若k﹣1>0,当2≤x≤4时,二次函数y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k的函数值y≥0恒成立,分以下三种情况:
(一)对称轴在直线x=2或其左侧时,即,只需3k﹣4≥0,
解得k≥2,
(二)当时,只需顶点纵坐标为正,即,
解得,
(三)当时,只需11k﹣16≥0,
此时无解,
综上所述,当2≤x≤4时,二次函数y=(k﹣1)x2﹣2kx+3k的函数值y≥0恒成立,k的取值范围为.
总结提升:本题考查二次函数的综合知识,解题的关键是掌握二次函数的基本性质,分情况讨论解决问题.
21.(2022 博望区校级一模)已知二次函数y=ax2﹣2ax﹣3的图象经过点A(﹣1,0).
(1)求a的值;
(2)若点B(m,n)与点C(m+1,n+1)都在抛物线y=x2﹣2ax﹣3上,求m+n的值;
(3)若一次函数y=(k+1)x+k+1的图象与二次函数y=ax2﹣2ax﹣3的图象的交点坐标是(x1,y1),(x2,y2)且x1<0<x2时,求函数w=y1+y2的最小值.
思路引领:(1)把A的坐标代入y=ax2﹣2ax﹣3即可求得a的值;
(2)先将(m,n)、(m+1,n+1)两点的坐标分别代入y=x2﹣2x﹣3,得到n=m2﹣2m﹣3①,n+1=(m+1)2﹣2(m+1)﹣3,即n=m2﹣5②,再用②﹣①求得出m=1,进而由②求得n,即可求出m+n=﹣3;
(3)由一次函数解析式可得直线过定点(﹣1,0),可得y1=0,因为抛物线顶点坐标为(1,﹣4),则y2的最小值为﹣4,然后作和求解.
解:(1)∵二次函数y=ax2﹣2ax﹣3的图象经过点A(﹣1,0),
∴a+2a﹣3=0,
∴a=1;
(2)∵a=1,
∴抛物线为y=x2﹣2x﹣3,
∵点B(m,n)与点C(m+1,n+1)都在抛物线y=x2﹣2x﹣3上,
∴n=m2﹣2m﹣3①,n+1=(m+1)2﹣2(m+1)﹣3,即n=m2﹣5②,
②﹣①得2m﹣2=0,解得m=1,
∴n=m2﹣5=﹣4,
∴m+n=1﹣4=﹣3;
(3)∵y=(k+1)x+k+1=(k+1)(x+1),
∴直线数y=(k+1)x+k+1经过定点(﹣1,0),
∵x=﹣1时,y=x2﹣2x﹣3=0,
∴一次函数y=(k+1)x+k+1的图象与二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象的一个交点为(﹣1,0),
∵x1<0<x2,
∴x1=﹣1,y1=0,
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线顶点坐标为(1,﹣4),
∴y2≥﹣4,
∴y1+y2≥﹣4,
∴w=y1+y2的最小值为﹣4.
总结提升:本题考查二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,一次函数图象上点的坐标特征,解题关键是掌握抛物线图象的性质,掌握求函数经过定点的方法.
22.(2022 海淀区校级模拟)在平面直角坐标系中,设二次函数y=(x+a)(x﹣a﹣1)(a>0),
(1)求二次函数对称轴;
(2)若当﹣1≤x≤3时,函数的最大值为4,求此二次函数的顶点坐标.
(3)抛物线上两点M(x1,y1),N(x2,y2)若对于t<x1<t+1,t+2<x2<t+3都有y1≠y2,求t的取值范围.
思路引领:(1)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴直线是x,由此即可求解;
(2)﹣1≤x≤3时,得出当x=3时,函数的最大值为4,即可求出a的值,从而求出二次函数的顶点坐标;
(3)由条件得到抛物线两点M(x1,y1),N(x2,y2)不关于对称轴x对称,推出x1+x2≠1由,t<x1<t+1,t+2<x2<t+3,即可求出t的取值范围.
解:y=(x+a)(x﹣a﹣1)=x2﹣x﹣a2﹣a,
(1)二次函数对称轴是直线x;
(2)∵二次函数y=(x+a)(x﹣a﹣1)图像开口向上,(﹣1)<3,
∴﹣1≤x≤3,当x=3时,二次函数y=(x+a)(x﹣a﹣1)取得最大值,是4,
∴当x=3时,y=x2﹣x﹣a2﹣a=9﹣3﹣a2﹣a=4,
∴a2+a﹣2=0,
∴a1=1,a2=﹣2,
∵a>0,
∴a=1,
∴y=x2﹣x﹣a2﹣a=x2﹣x﹣2,
∴此二次函数的顶点坐标是(,);
(3)∵抛物线上两点M(x1,y1),N(x2,y2),对于t<x1<t+1,t+2<x2<t+3都有y1≠y2,
∴点M(x1,y1),N(x2,y2)不关于对称轴x对称,
∴x1+x2≠1,
∵t<x1<t+1,t+2<x2<t+3,
∴2t+2<x1+x2<2t+4,
∴2t+2≥1或2t+4≤1,
∴t或t.
总结提升:本题考查二次函数的性质,关键是掌握二次函数对称轴,顶点坐标的求法及由二次函数的性质列不等式.
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