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北师大版九年级数学下册第二章二次函数单元重点题
一.选择题(共13小题)
1.下列函数解析式中,一定为二次函数的是( )
A.y=3x﹣1 B.y=ax2+bx+c
C.s=2t2﹣2t+1 D.y=x2
2.抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是( )
A.(﹣1,2) B.(﹣1,﹣2) C.(1,﹣2) D.(1,2)
3.二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象如图所示,下列说法中错误的是( )
A.函数图象与y轴的交点坐标是(0,﹣3)
B.顶点坐标是(1,﹣3)
C.函数图象与x轴的交点坐标是(3,0)、(﹣1,0)
D.当x<0时,y随x的增大而减小
4.点P1(﹣1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y3>y2>y1 B.y3>y1=y2 C.y1>y2>y3 D.y1=y2>y3
5.在同一坐标系中,一次函数y=ax+2与二次函数y=x2+a的图象可能是( )
A. B.
C. D.
6.函数y与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
7.将抛物线yx2﹣6x+21向左平移2个单位后,得到新抛物线的解析式为( )
A.y(x﹣8)2+5 B.y(x﹣4)2+5
C.y(x﹣8)2+3 D.y(x﹣4)2+3
8.如图,将函数y(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A'、B'.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
9.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc>0;②b﹣a>c;③a+2b+c>0;④3a>﹣c;⑤a+b>m(am+b)(m≠1).其中正确结论的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.③④⑤
10.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间(包括这两点),下列结论:①当x>3时,y<0;②3a+b<0;③﹣1≤a;④4ac﹣b2>8a;其中正确的结论是( )
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
11.已知抛物线yx2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为(,3),P是抛物线yx2+1上一个动点,则△PMF周长的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
12.如图,Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,设直线x=t截此三角形所得阴影部分的面积为S,则S与t之间的函数关系的图象为下列选项中的( )
A. B.
C. D.
13.已知等腰直角△ABC的斜边AB=4,正方形DEFG的边长为,把△ABC和正方形DEFG如图放置,点B与点E重合,边AB与EF在同一条直线上,将△ABC沿AB方向以每秒个单位的速度匀速平行移动,当点A与点E重合时停止移动.在移动过程中,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积S与移动时间t(s)的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共4小题)
14.如果函数y=(k﹣3)kx+1是二次函数,那么k的值一定是 .
15.若函数y=(a﹣1)x2﹣4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,则a的值为 .
16.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x﹣1先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 .
17.已知四个二次函数的图象如图所示,那么a1,a2,a3,a4的大小关系是 .(请用“>”连接排序)
三.解答题(共12小题)
18.已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(﹣1,8),(2,﹣1).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求这个图象的顶点坐标和对称轴.
19.已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2(a≠0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求其解析式;
(3)设点P(m,y1),Q(3,y2)在抛物线上,若y1<y2,求m的取值范围.
20.已知二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m2+m.
(1)试说明:该二次函数的图象与x轴必有两个交点.
(2)若该二次函数图象的顶点坐标为,求m,n的值.
(3)当1≤x≤3时,函数有最小值为2,求m的值.
21.如图所示,抛物线y=ax2与直线相交于A,B两点,已知A的坐标为(4,2).
(1)求抛物线和直线的表达式;
(2)求另一交点B的坐标.
22.公安交警部门提醒市民,骑行出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,该品牌头盔4月份销售100个,6月份销售144个,且从4月份到6月份销售量的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)若此种头盔的进价为30元/个,测算在市场中,当售价为40元/个时,月销售量为400个,若在此基础上售价每上涨1元,则月销售量将减少10个,为使月销售利润达到6000元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该品牌头盔的实际售价应定为多少元/个?
(3)在(2)的条件下,当售价定为多少元时利润最大,最大利润是多少?
23.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用yx2+bx+c表示,且抛物线的点C到墙面OB的水平距离为3m时,到地面OA的距离为m.
(1)求该抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
24.如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)求△PAC为直角三角形时点P的坐标.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(﹣1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.
26.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.
(1)若直线y=mx+n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x=﹣1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x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
27.如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
28.如图所示,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点E为抛物线的顶点,点C为抛物线与x轴的另一交点,点D为y轴上一点,且DC=DE,求出点D的坐标;
(3)在第二问的条件下,在直线DE上存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,请你直接写出所有满足条件的点P的坐标.
29.如图,直线yx+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点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.
北师大版九年级数学下册第二章二次函数单元重点题
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C D B D C B D D B B C
题号 12 13
答案 D C
一.选择题(共13小题)
1.下列函数解析式中,一定为二次函数的是( )
A.y=3x﹣1 B.y=ax2+bx+c
C.s=2t2﹣2t+1 D.y=x2
【分析】根据二次函数的定义,可得答案.
【解答】解:A、y=3x﹣1是一次函数,故A不符合题意;
B、y=ax2+bx+c (a≠0)是二次函数,故B不符合题意;
C、s=2t2﹣2t+1是二次函数,故C符合题意;
D、y=x2不是二次函数,故D不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的定义,y=ax2+bx+c (a≠0)是二次函数,注意二次函数都是用含自变量的整式表示的.
2.抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是( )
A.(﹣1,2) B.(﹣1,﹣2) C.(1,﹣2) D.(1,2)
【分析】直接利用顶点式的特点可写出顶点坐标.
【解答】解:∵顶点式y=a(x﹣h)2+k,顶点坐标是(h,k),
∴抛物线y=(x﹣1)2+2的顶点坐标是(1,2).
故选:D.
【点评】主要考查了求抛物线的顶点坐标的方法.熟记二次函数的顶点式的形式是解题的关键.
3.二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象如图所示,下列说法中错误的是( )
A.函数图象与y轴的交点坐标是(0,﹣3)
B.顶点坐标是(1,﹣3)
C.函数图象与x轴的交点坐标是(3,0)、(﹣1,0)
D.当x<0时,y随x的增大而减小
【分析】A、将x=0代入y=x2﹣2x﹣3,求出y=﹣3,得出函数图象与y轴的交点坐标,即可判断;
B、将一般式化为顶点式,求出顶点坐标,即可判断;
C、将y=0代入y=x2﹣2x﹣3,求出x的值,得到函数图象与x轴的交点坐标,即可判断;
D、利用二次函数的增减性即可判断.
【解答】解:A、∵y=x2﹣2x﹣3,
∴x=0时,y=﹣3,
∴函数图象与y轴的交点坐标是(0,﹣3),故本选项说法正确;
B、∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴顶点坐标是(1,﹣4),故本选项说法错误;
C、∵y=x2﹣2x﹣3,
∴y=0时,x2﹣2x﹣3=0,
解得x=3或﹣1,
∴函数图象与x轴的交点坐标是(3,0)、(﹣1,0),故本选项说法正确;
D、∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴对称轴为直线x=1,
又∵a=1>0,开口向上,
∴x<1时,y随x的增大而减小,
∴x<0时,y随x的增大而减小,故本选项说法正确;
故选:B.
【点评】本题考查了二次函数的性质,抛物线与坐标轴的交点坐标,掌握二次函数的性质是解决本题的关键.
4.点P1(﹣1,y1),P2(3,y2),P3(5,y3)均在二次函数y=﹣x2+2x+c的图象上,则y1,y2,y3的大小关系是( )
A.y3>y2>y1 B.y3>y1=y2 C.y1>y2>y3 D.y1=y2>y3
【分析】根据函数解析式的特点,其对称轴为x=1,图象开口向下,在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,据二次函数图象的对称性可知,P1(﹣1,y1)与(3,y1)关于对称轴对称,可判断y1=y2>y3.
【解答】解:∵y=﹣x2+2x+c,
∴对称轴为x=1,开口向下,
P2(3,y2),P3(5,y3)在对称轴的右侧,y随x的增大而减小,
∵3<5,
∴y2>y3,
根据二次函数图象的对称性可知,P1(﹣1,y1)与(3,y1)关于对称轴对称,
故y1=y2>y3,
故选:D.
【点评】本题考查了函数图象上的点的坐标与函数解析式的关系,同时考查了函数的对称性及增减性.
5.在同一坐标系中,一次函数y=ax+2与二次函数y=x2+a的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据一次函数和二次函数的解析式可得一次函数与y轴的交点为(0,2),二次函数的开口向上,据此判断二次函数的图象.
【解答】解:当a<0时,二次函数顶点在y轴负半轴,一次函数经过一、二、四象限;
当a>0时,二次函数顶点在y轴正半轴,一次函数经过一、二、三象限.
故选:C.
【点评】此题主要考查了二次函数及一次函数的图象的性质,用到的知识点为:二次函数和一次函数的常数项是图象与y轴交点的纵坐标.
6.函数y与y=﹣kx2+k(k≠0)在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【分析】本题可先由反比例函数的图象得到字母系数的正负,再与二次函数的图象相比较看是否一致.
【解答】解:解法一:由解析式y=﹣kx2+k可得:抛物线对称轴x=0;
A、由双曲线的两支分别位于二、四象限,可得k<0,则﹣k>0,抛物线开口方向向上、抛物线与y轴的交点为y轴的负半轴上;本图象与k的取值相矛盾,故A错误;
B、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象符合题意,故B正确;
C、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故C错误;
D、由双曲线的两支分别位于一、三象限,可得k>0,则﹣k<0,抛物线开口方向向下、抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,本图象与k的取值相矛盾,故D错误.
解法二:
①k>0,双曲线在一、三象限,﹣k<0,抛物线开口向下,顶点在y轴正半轴上,选项B符合题意;
②K<0时,双曲线在二、四象限,﹣k>0,抛物线开口向上,顶点在y轴负半轴上,选项B符合题意;
故选:B.
【点评】本题主要考查了二次函数及反比例函数和图象,解决此类问题步骤一般为:(1)先根据图象的特点判断k取值是否矛盾;(2)根据二次函数图象判断抛物线与y轴的交点是否符合要求.
7.将抛物线yx2﹣6x+21向左平移2个单位后,得到新抛物线的解析式为( )
A.y(x﹣8)2+5 B.y(x﹣4)2+5
C.y(x﹣8)2+3 D.y(x﹣4)2+3
【分析】直接利用配方法将原式变形,进而利用平移规律得出答案.
【解答】解:yx2﹣6x+21
(x2﹣12x)+21
[(x﹣6)2﹣36]+21
(x﹣6)2+3,
故y(x﹣6)2+3,向左平移2个单位后,
得到新抛物线的解析式为:y(x﹣4)2+3.
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数图象与几何变换,正确配方将原式变形是解题关键.
8.如图,将函数y(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移得到一条新函数的图象,其中点A(1,m),B(4,n)平移后的对应点分别为点A'、B'.若曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),则新图象的函数表达式是( )
A. B.
C. D.
【分析】先根据二次函数图象上点的坐标特征求出A、B两点的坐标,再过A作AC∥x轴,交B′B的延长线于点C,则C(4,1),AC=4﹣1=3,根据平移的性质以及曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),得出AA′=3,然后根据平移规律即可求解.
【解答】解:∵函数y(x﹣2)2+1的图象过点A(1,m),B(4,n),
∴m(1﹣2)2+1=1,n(4﹣2)2+1=3,
∴A(1,1),B(4,3),
过A作AC∥x轴,交B′B的延长线于点C,则C(4,1),
∴AC=4﹣1=3,
∵曲线段AB扫过的面积为9(图中的阴影部分),
∴AC AA′=3AA′=9,
∴AA′=3,
即将函数y(x﹣2)2+1的图象沿y轴向上平移3个单位长度得到一条新函数的图象,
∴新图象的函数表达式是y(x﹣2)2+4.
故选:D.
【点评】此题主要考查了二次函数图象与几何变换以及平行四边形面积求法等知识,根据已知得出AA′是解题关键.
9.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,有下列5个结论:①abc>0;②b﹣a>c;③a+2b+c>0;④3a>﹣c;⑤a+b>m(am+b)(m≠1).其中正确结论的有( )
A.①②③ B.②③⑤ C.②③④ D.③④⑤
【分析】由抛物线对称轴的位置判断ab的符号,由抛物线与y轴的交点判断c的符号,然后根据对称轴及抛物线与x轴交点情况进行推理,进而对所得结论进行判断.
【解答】解:①∵对称轴在y轴的右侧,
∴ab<0,
由图象可知:c>0,
∴abc<0,
故①不正确;
②当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴b﹣a>c,
故②正确;
∵b=﹣2a,
∴a+2b+c=a+2×(﹣2a)+c=a﹣4a+c=﹣3a+c,
∵a<0,
∴﹣3a>0,且c>0,
∴﹣3a+c>0,即a+2b+c>0,
故③正确;
④∵x1,
∴b=﹣2a,
∵a﹣b+c<0,
∴a+2a+c<0,
3a<﹣c,
故④不正确;
⑤当x=1时,y的值最大.此时,y=a+b+c,
而当x=m时,y=am2+bm+c,
所以a+b+c>am2+bm+c(m≠1),
故a+b>am2+bm,即a+b>m(am+b),
故⑤正确.
故②③⑤正确.
故选:B.
【点评】本题主要考查了图象与二次函数系数之间的关系,二次函数y=ax2+bx+c系数符号由抛物线开口方向、对称轴和抛物线与y轴的交点、抛物线与x轴交点的个数确定,熟练掌握二次函数的性质是关键.
10.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交于点A(﹣1,0),对称轴为直线x=1,与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间(包括这两点),下列结论:①当x>3时,y<0;②3a+b<0;③﹣1≤a;④4ac﹣b2>8a;其中正确的结论是( )
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
【分析】①先由抛物线的对称性求得抛物线与x轴令一个交点的坐标为(3,0),从而可知当x>3时,y<0;
②由抛物线开口向下可知a<0,然后根据x1,可知:2a+b=0,从而可知3a+b=0+a=a<0;
③设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),则y=ax2﹣2ax﹣3a,令x=0得:y=﹣3a.由抛物线与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间,可知2≤﹣3a≤3.④由4ac﹣b2>8a得c﹣2<0与题意不符.
【解答】解:①由抛物线的对称性可求得抛物线与x轴令一个交点的坐标为(3,0),当x>3时,y<0,故①正确;
②抛物线开口向下,故a<0,
∵x1,
∴2a+b=0.
∴3a+b=0+a=a<0,故②正确;
③设抛物线的解析式为y=a(x+1)(x﹣3),则y=ax2﹣2ax﹣3a,
令x=0得:y=﹣3a.
∵抛物线与y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间,
∴2≤﹣3a≤3.
解得:﹣1≤a,故③正确;
④.∵抛物线y轴的交点B在(0,2)和(0,3)之间,
∴2≤c≤3,
由4ac﹣b2>8a得:4ac﹣8a>b2,
∵a<0,
∴c﹣2
∴c﹣2<0
∴c<2,与2≤c≤3矛盾,故④错误.
故选:B.
【点评】本题主要考查的是二次函数的图象和性质,掌握抛物线的对称轴、开口方向与系数a、b、c之间的关系是解题的关键.
11.已知抛物线yx2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等,如图,点M的坐标为(,3),P是抛物线yx2+1上一个动点,则△PMF周长的最小值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【分析】过点M作ME⊥x轴于点E,交抛物线yx2+1于点P,由PF=PE结合三角形三边关系,即可得出此时△PMF周长取最小值,再由点F、M的坐标即可得出MF、ME的长度,进而得出△PMF周长的最小值.
【解答】解:过点M作ME⊥x轴于点E,交抛物线yx2+1于点P,此时△PMF周长最小值,
∵F(0,2)、M(,3),
∴ME=3,FM2,
∴△PMF周长的最小值=ME+FM=3+2=5.
故选:C.
【点评】本题考查了二次函数的性质以及三角形三边关系,根据三角形的三边关系确定点P的位置是解题的关键.
12.如图,Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,设直线x=t截此三角形所得阴影部分的面积为S,则S与t之间的函数关系的图象为下列选项中的( )
A. B.
C. D.
【分析】Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,所以很容易求得∠AOB=∠A=45°;再由平行线的性质得出∠OCD=∠A,即∠AOD=∠OCD=45°,进而证明OD=CD=t;最后根据三角形的面积公式,解答出S与t之间的函数关系式,由函数解析式来选择图象.
【解答】解:∵Rt△AOB中,AB⊥OB,且AB=OB=3,
∴∠AOB=∠A=45°,
∵CD⊥OB,
∴CD∥AB,
∴∠OCD=∠A,
∴∠AOD=∠OCD=45°,
∴OD=CD=t,
∴S△OCDOD×CD
t2(0≤t≤3),即St2(0≤t≤3).
故S与t之间的函数关系的图象应为定义域为0≤t≤3、开口向上的二次函数图象;
故选:D.
【点评】本题主要考查的是二次函数解析式的求法及二次函数的图象特征.
13.已知等腰直角△ABC的斜边AB=4,正方形DEFG的边长为,把△ABC和正方形DEFG如图放置,点B与点E重合,边AB与EF在同一条直线上,将△ABC沿AB方向以每秒个单位的速度匀速平行移动,当点A与点E重合时停止移动.在移动过程中,△ABC与正方形DEFG重叠部分的面积S与移动时间t(s)的函数图象大致是( )
A. B.
C. D.
【分析】分别清楚0<t≤1,1<t≤2,2<t≤3,3<t≤4的函数关系式即可判断.
【解答】解:①当0<t≤1时,St2,函数为开口方向向上的抛物线;
②当1<t≤2时,如图2,
设BC交FG于H,则FH=BF,
则GHBF,
S=S正方形DEFG﹣S△HMGt2+4t﹣2,函数为开口方向向下的抛物线;
③当2<t≤3时,S=2;
④当3<t≤4时,同理可得St2+6t﹣7,函数为开口方向向下的抛物线;
故只有选项C符合题意.
故选:C.
【点评】此题主要考查了动点问题的函数图象,根据题意得出相应的函数关系式是解答本题的关键.
二.填空题(共4小题)
14.如果函数y=(k﹣3)kx+1是二次函数,那么k的值一定是 0 .
【分析】根据二次函数的定义,列出方程与不等式求解即可.
【解答】解:根据二次函数的定义,得:
k2﹣3k+2=2,
解得k=0或k=3;
又∵k﹣3≠0,
∴k≠3.
∴当k=0时,这个函数是二次函数.
【点评】本题考查二次函数的定义.
15.若函数y=(a﹣1)x2﹣4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,则a的值为 ﹣1或2或1 .
【分析】直接利用抛物线与x轴相交,b2﹣4ac=0,进而解方程得出答案.
【解答】解:∵函数y=(a﹣1)x2﹣4x+2a的图象与x轴有且只有一个交点,
当函数为二次函数时,b2﹣4ac=16﹣4(a﹣1)×2a=0,
解得:a1=﹣1,a2=2,
当函数为一次函数时,a﹣1=0,解得:a=1.
故答案为:﹣1或2或1.
【点评】此题主要考查了抛物线与x轴的交点,正确得出关于a的方程是解题关键.
16.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x﹣1先绕原点旋转180°,再向下平移5个单位,所得到的抛物线的顶点坐标是 (1,﹣3) .
【分析】先求出绕原点旋转180°的抛物线解析式,再求出向下平移5个单位长度的解析式,配成顶点式即可得答案.
【解答】解:将抛物线y=x2+2x﹣1绕原点旋转180°后所得抛物线为:﹣y=(﹣x)2+2(﹣x)﹣1,即y=﹣x2+2x+1,
再将抛物线y=﹣x2+2x+1向下平移5个单位得y=﹣x2+2x+1﹣5=﹣x2+2x﹣4=﹣(x﹣1)2﹣3,
∴所得到的抛物线的顶点坐标是(1,﹣3),
故答案为:(1,﹣3).
【点评】本题考查二次函数图象与几何变换,熟知二次函数的图象旋转及平移的法则是解答此题的关键.
17.已知四个二次函数的图象如图所示,那么a1,a2,a3,a4的大小关系是 a1>a2>a3>a4 .(请用“>”连接排序)
【分析】直接利用二次函数的图象开口大小与a的关系进而得出答案.
【解答】解:如图所示:y=a1x2的开口小于y=a2x2的开口,则a1>a2>0,
y=a3x2的开口大于y=a4x2的开口,开口向下,则a4<a3<0,
故a1>a2>a3>a4.
故答案为:a1>a2>a3>a4
【点评】此题主要考查了二次函数的图象,正确记忆开口大小与a的关系是解题关键.
三.解答题(共12小题)
18.已知二次函数y=x2+bx+c的图象经过点(﹣1,8),(2,﹣1).
(1)求这个二次函数的解析式;
(2)求这个图象的顶点坐标和对称轴.
【分析】(1)利用待定系数法解题即可;
(2)将其表达式变成顶点式,然后根据y=a(x﹣h)2+k(a≠0),其对称轴为x=h,顶点坐标为(h,k)解题即可.
【解答】解:(1)由题意可得:
,
∴,
∴y=x2﹣4x+3;
(2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴顶点坐标(2,﹣1),对称轴为直线x=2.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的顶点式,二次函数的顶点坐标与对称轴,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
19.已知抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2(a≠0).
(1)求这条抛物线的对称轴;
(2)若该抛物线的顶点在x轴上,求其解析式;
(3)设点P(m,y1),Q(3,y2)在抛物线上,若y1<y2,求m的取值范围.
【分析】(1)把解析式化成顶点式即可求得;
(2)根据顶点式求得坐标,根据题意得到关于a的方程解方程求得a的值,从而求得抛物线的解析式;
(3)根据对称轴得到其对称点,再根据二次函数的增减性写出m的取值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2﹣2ax﹣3+2a2=a(x﹣1)2+2a2﹣a﹣3.
∴抛物线的对称轴为直线x=1;
(2)∵抛物线的顶点在x轴上,
∴2a2﹣a﹣3=0,
解得a或a=﹣1,
∴抛物线为yx2﹣3x或y=﹣x2+2x﹣1;
(3)∵抛物线的对称轴为直线x=1,
则Q(3,y2)关于x=1对称点的坐标为(﹣1,y2),
∴当a>0,﹣1<m<3时,y1<y2;当a<0,m<﹣1或m>3时,y1<y2.
【点评】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数的性质,二次函数图象上点的坐标特征,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
20.已知二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m2+m.
(1)试说明:该二次函数的图象与x轴必有两个交点.
(2)若该二次函数图象的顶点坐标为,求m,n的值.
(3)当1≤x≤3时,函数有最小值为2,求m的值.
【分析】(1)证明Δ>0,可得结论;
(2)求出抛物线的顶点坐标,可得结论;
(3)根据二次函数对称轴x=m与区间[1,3]的位置关系,分对称轴在区间左、中、右三种情况,结合函数单调性讨论最小值2时m的值.
【解答】(1)证明:y=x2﹣(2m+1)x+m2+m,
Δ=(2m+1)2﹣4(m2+m)
=1>0,
∴二次函数的图象与x轴必有两个交点;
解:(2)抛物线的顶点坐标为(,),
∴,n,
解得m=2,
即m、n的值分别m=2,n;
解(3)二次函数y=x2﹣(2m+1)x+m2+m的对称轴为xm,且a=1>0,函数开口向上,
分三种情况讨论:
情况一:对称轴在区间[1,3]左侧,即m1,m时函数在[1,3]上单调递增,
∴当x=1时,函数取得最小值2,
将x=1代入函数:1﹣(2m+1)+m2+m=2,
m2﹣m﹣2=0,
解得m=2或m=﹣1,
∵m,
∴m=﹣1;
情况二:对称轴在区间[1,3]内,即1≤m3,m时函数在顶点处取得最小值,顶点纵坐标为,由(1)知Δ=1,
∴最小值为,但2.此情况无解;
情况三:对称轴在区间[1,3]右侧,即m3,m时,函数在[1.3]上单调递减,
∴x=3时,函数取得最小值2,
将x=3代入函数:
9﹣3(2m+1)+m2+m=2,
m2﹣5m+4=0,
解得m=4或m=1,
∵m,
∴m=4.
∴综上:m的值为﹣1或4.
【点评】本题考查抛物线与x轴的交点,二次函数的性质,二次函数图象上的点的坐标特征,二次函数图象与几何变换,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
21.如图所示,抛物线y=ax2与直线相交于A,B两点,已知A的坐标为(4,2).
(1)求抛物线和直线的表达式;
(2)求另一交点B的坐标.
【分析】(1)依据题意,由抛物线y=ax2与过A(4,2),则16a=2,从而a,可得抛物线的解析式,又直线过A(4,2),求出b即可求出直线的表达式;
(2)依据题意,结合(1)联立方程组,计算出方程组的解进而可以求出B的坐标.
【解答】解:(1)由题意,∵抛物线y=ax2与过A(4,2),
∴16a=2.
∴a.
∴抛物线为yx2.
∵直线过A(4,2),
∴24+b.
∴b=1.
∴直线的表达式yx+1.
(2)由题意,联立方程组,
∴或.
又∵A(4,2),
∴B(﹣2,).
【点评】本题主要考查了待定系数法求二次函数解析式、一次函数图象上点的坐标特征、待定系数法求一次函数解析式、二次函数图象上点的坐标特征,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
22.公安交警部门提醒市民,骑行出行必须严格遵守“一盔一带”的规定.某头盔经销商统计了某品牌头盔4月份到6月份的销量,该品牌头盔4月份销售100个,6月份销售144个,且从4月份到6月份销售量的月增长率相同.
(1)求该品牌头盔销售量的月增长率;
(2)若此种头盔的进价为30元/个,测算在市场中,当售价为40元/个时,月销售量为400个,若在此基础上售价每上涨1元,则月销售量将减少10个,为使月销售利润达到6000元,而且尽可能让顾客得到实惠,则该品牌头盔的实际售价应定为多少元/个?
(3)在(2)的条件下,当售价定为多少元时利润最大,最大利润是多少?
【分析】(1)设该品牌头盔销售量的月增长率为x,根据该品牌头盔4月份及6月份的月销售量,即可得出关于x的一元二次方程,解之取其正值即可得出结论;
(2)根据月销售利润=每个头盔的利润×月销售量,即可得出关于y的一元二次方程,解之取其正值即可求出结论;
(3)设利润为w,则w=﹣10(y﹣55)2+6250,根据二次函数的性质,即可求解.
【解答】解:(1)设该品牌头盔销售量的月增长率为x,
100(1+x)2=144,
(1+x)2=1.44,
1+x=±1.2,
解得:x1=0.2=20%,x2=﹣2.2(不合题意,舍去),
答:该品牌头盔销售量的月增长率为20%;
(2)设该品牌头盔的实际售价为y元,
(y﹣30)[400﹣10(y﹣40)]=6000,
y2﹣110y+3000=0,
解得:y1=50,y2=60,
要使顾客尽可能得到实惠,取y=50,
答:该品牌头盔的实际售价应定为50元;
(3)设利润为w,则w=(y﹣30)[400﹣10(y﹣40)]=﹣10y2+1100y﹣24000=﹣10(y﹣55)2+6250,
∵﹣10<0,函数开口向下,
∴当y=55时,w最大,最大利润为6250元.
【点评】本题考查了一元二次方程的应用,二次函数的应用,掌握一元二次方程是解题的关键.
23.如图,隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12m,宽是4m.按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用yx2+bx+c表示,且抛物线的点C到墙面OB的水平距离为3m时,到地面OA的距离为m.
(1)求该抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;
(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向行车道,那么这辆货车能否安全通过?
(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?
【分析】(1)先确定B点和C点坐标,然后利用待定系数法求出抛物线解析式,再利用配方法确定顶点D的坐标,从而得到点D到地面OA的距离;
(2)由于抛物线的对称轴为直线x=6,而隧道内设双向行车道,车宽为4m,则货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0),然后计算自变量为2或10的函数值,再把函数值与6进行大小比较即可判断;
(3)抛物线开口向下,函数值越大,对称点之间的距离越小,于是计算函数值为8所对应的自变量的值即可得到两排灯的水平距离最小值.
【解答】解:(1)根据题意得B(0,4),C(3,),
把B(0,4),C(3,)代入yx2+bx+c得,
解得.
所以抛物线解析式为yx2+2x+4,
则y(x﹣6)2+10,
所以D(6,10),
所以拱顶D到地面OA的距离为10m;
(2)由题意得货运汽车最外侧与地面OA的交点为(2,0)或(10,0),
当x=2或x=10时,y6,
所以这辆货车能安全通过;
(3)令y=8,则(x﹣6)2+10=8,解得x1=6+2,x2=6﹣2,
则x1﹣x2=4,
所以两排灯的水平距离最小是4m.
【点评】本题考查了二次函数的应用:构建二次函数模型解决实际问题,利用二次函数解决抛物线形的隧道、大桥和拱门等实际问题时,要恰当地把这些实际问题中的数据落实到平面直角坐标系中的抛物线上,从而确定抛物线的解析式,通过解析式可解决一些测量问题或其他问题.
24.如图,直线y=x+2与抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)相交于A(,)和B(4,m),点P是线段AB上异于A、B的动点,过点P作PC⊥x轴于点D,交抛物线于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是否存在这样的P点,使线段PC的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;
(3)求△PAC为直角三角形时点P的坐标.
【分析】(1)已知B(4,m)在直线y=x+2上,可求得m的值,抛物线图象上的A、B两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值.
(2)要弄清PC的长,实际是直线AB与抛物线函数值的差.可设出P点横坐标,根据直线AB和抛物线的解析式表示出P、C的纵坐标,进而得到关于PC与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PC的最大值.
(3)当△PAC为直角三角形时,根据直角顶点的不同,有三种情形,需要分类讨论,分别求解.
【解答】解:(1)∵B(4,m)在直线y=x+2上,
∴m=4+2=6,
∴B(4,6),
∵A(,)、B(4,6)在抛物线y=ax2+bx+6上,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=2x2﹣8x+6.
(2)设动点P的坐标为(n,n+2),则C点的坐标为(n,2n2﹣8n+6),
∴PC=(n+2)﹣(2n2﹣8n+6),
=﹣2n2+9n﹣4,
=﹣2(n)2,
∵PC>0,
∴当n时,线段PC最大且为.
(3)∵△PAC为直角三角形,
i)若点P为直角顶点,则∠APC=90°.
由题意易知,PC∥y轴,∠APC=45°,因此这种情形不存在;
ii)若点A为直角顶点,则∠PAC=90°.
如答图3﹣1,过点A(,)作AN⊥x轴于点N,则ON,AN.
过点A作AM⊥直线AB,交x轴于点M,则由题意易知,△AMN为等腰直角三角形,
∴MN=AN,∴OM=ON+MN3,
∴M(3,0).
设直线AM的解析式为:y=kx+b,
则:,解得,
∴直线AM的解析式为:y=﹣x+3 ①
又抛物线的解析式为:y=2x2﹣8x+6 ②
联立①②式,解得:x=3或x(与点A重合,舍去)
∴C(3,0),即点C、M点重合.
当x=3时,y=x+2=5,
∴P1(3,5);
iii)若点C为直角顶点,则∠ACP=90°.
∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,
∴抛物线的对称轴为直线x=2.
如答图3﹣2,作点A(,)关于对称轴x=2的对称点C,
则点C在抛物线上,且C(,).
当x时,y=x+2.
∴P2(,).
∵点P1(3,5)、P2(,)均在线段AB上,
∴综上所述,△PAC为直角三角形时,点P的坐标为(3,5)或(,).
【点评】此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识.
25.如图,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(﹣1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)图象经过A,B,C三点.
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.
【分析】(1)OA=OC=4OB=4,即可求解;
(2)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣4)=a(x2﹣3x﹣4),即可求解;
(3)PD=HPsin∠PFD(x﹣4﹣x2+3x+4,即可求解.
【解答】解:(1)OA=OC=4OB=4,
故点A、C的坐标分别为(4,0)、(0,﹣4);
(2)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣4)=a(x2﹣3x﹣4),
即﹣4a=﹣4,解得:a=1,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣3x﹣4;
(3)直线CA过点C,设其函数表达式为:y=kx﹣4,
将点A坐标代入上式并解得:k=1,
故直线CA的表达式为:y=x﹣4,
过点P作y轴的平行线交AC于点H,
∵OA=OC=4,∴∠OAC=∠OCA=45°,
∵PH∥y轴,∴∠PHD=∠OCA=45°,
设点P(x,x2﹣3x﹣4),则点H(x,x﹣4),
PD=HPsin∠PHD(x﹣4﹣x2+3x+4)x2+2x,
∵0,∴PD有最大值,当x=2时,其最大值为2,
此时点P(2,﹣6).
【点评】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等,其中(3),用函数关系表示PD,是本题解题的关键.
26.如图,已知抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的对称轴为直线x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),C(0,3)两点,与x轴交于点B.
(1)若直线y=mx+n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x=﹣1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x=﹣1上的一个动点,求使△BPC为直角三角形的点P的坐标.
【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,则此时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.
【解答】解:(1)依题意得:,
解之得:,
∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣2x+3
∵对称轴为x=﹣1,且抛物线经过A(1,0),
∴把B(﹣3,0)、C(0,3)分别代入直线y=mx+n,
得,
解之得:,
∴直线y=mx+n的解析式为y=x+3;
(2)设直线BC与对称轴x=﹣1的交点为M,则此时MA+MC的值最小.
把x=﹣1代入直线y=x+3得,y=2,
∴M(﹣1,2),
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);
(3)设P(﹣1,t),
又∵B(﹣3,0),C(0,3),
∴BC2=18,PB2=(﹣1+3)2+t2=4+t2,PC2=(﹣1)2+(t﹣3)2=t2﹣6t+10,
①若点B为直角顶点,则BC2+PB2=PC2即:18+4+t2=t2﹣6t+10解之得:t=﹣2;
②若点C为直角顶点,则BC2+PC2=PB2即:18+t2﹣6t+10=4+t2解之得:t=4,
③若点P为直角顶点,则PB2+PC2=BC2即:4+t2+t2﹣6t+10=18解之得:t1,t2;
综上所述P的坐标为(﹣1,﹣2)或(﹣1,4)或(﹣1,) 或(﹣1,).
【点评】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.
27.如图,在直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M.
(1)求抛物线的解析式和对称轴;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)连接AC,在直线AC的下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),可利用两点式法设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),代入A(0,4)即可求得函数的解析式,则可求得抛物线的对称轴;
(2)点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4),连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小,可求出直线BA′的解析式,即可得出点P的坐标.
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2t+4)(0<t<5),再求得直线AC的解析式,即可求得NG的长与△ACN的面积,由二次函数最大值的问题即可求得答案.
【解答】解:(1)根据已知条件可设抛物线的解析式为y=a(x﹣1)(x﹣5),
把点A(0,4)代入上式得:a,
∴y(x﹣1)(x﹣5)x2x+4(x﹣3)2,
∴抛物线的对称轴是:直线x=3;
(2)存在,P点坐标为(3,).
理由如下:
∵点A(0,4),抛物线的对称轴是直线x=3,
∴点A关于对称轴的对称点A′的坐标为(6,4)
如图1,连接BA′交对称轴于点P,连接AP,此时△PAB的周长最小.
设直线BA′的解析式为y=kx+b,
把A′(6,4),B(1,0)代入得,
解得,
∴yx,
∵点P的横坐标为3,
∴y3,
∴P(3,).
(3)在直线AC的下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大.
设N点的横坐标为t,此时点N(t,t2t+4)(0<t<5),
如图2,过点N作NG∥y轴交AC于G;作AD⊥NG于D,
由点A(0,4)和点C(5,0)可求出直线AC的解析式为:yx+4,
把x=t代入得:yt+4,则G(t,t+4),
此时:NGt+4﹣(t2t+4)t2+4t,
∵AD+CF=CO=5,
∴S△ACN=S△ANG+S△CGNAD×NGNG×CFNG OC(t2+4t)×5=﹣2t2+10t=﹣2(t)2,
∴当t时,△CAN面积的最大值为,
由t,得:yt2t+4=﹣3,
∴N(,﹣3).
【点评】本题主要考查了二次函数与方程、几何知识的综合应用,解题的关键是方程思想与数形结合思想的灵活应用.
28.如图所示,抛物线y=x2+bx+c经过A、B两点,A、B两点的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3).
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点E为抛物线的顶点,点C为抛物线与x轴的另一交点,点D为y轴上一点,且DC=DE,求出点D的坐标;
(3)在第二问的条件下,在直线DE上存在点P,使得以C、D、P为顶点的三角形与△DOC相似,请你直接写出所有满足条件的点P的坐标.
【分析】(1)把点A、B的坐标代入抛物线解析式,解方程组求出b、c的值,即可得解;
(2)令y=0,利用抛物线解析式求出点C的坐标,设点D的坐标为(0,m),作EF⊥y轴于点F,利用勾股定理列式表示出DC2与DE2,然后解方程求出m的值,即可得到点D的坐标;
(3)根据点C、D、E的坐标判定△COD和△DFE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠EDF=∠DCO,然后求出CD⊥DE,再利用勾股定理求出CD的长度,然后①分OC与CD是对应边;②OC与DP是对应边;根据相似三角形对应边成比例列式求出DP的长度,过点P作PG⊥y轴于点G,再分点P在点D的左边与右边两种情况,分别求出DG、PG的长度,结合平面直角坐标系即可写出点P的坐标.
【解答】解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(0,﹣3),
∴,
解得,
故抛物线的函数解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)令x2﹣2x﹣3=0,
解得x1=﹣1,x2=3,
则点C的坐标为(3,0),
∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴点E坐标为(1,﹣4),
设点D的坐标为(0,m),作EF⊥y轴于点F,
∵DC2=OD2+OC2=m2+32,DE2=DF2+EF2=(m+4)2+12,
∵DC=DE,
∴m2+9=m2+8m+16+1,
解得m=﹣1,
∴点D的坐标为(0,﹣1);
(3)∵点C(3,0),D(0,﹣1),E(1,﹣4),
∴CO=DF=3,DO=EF=1,
根据勾股定理,CD,
在△COD和△DFE中,
∵,
∴△COD≌△DFE(SAS),
∴∠EDF=∠DCO,
又∵∠DCO+∠CDO=90°,
∴∠EDF+∠CDO=90°,
∴∠CDE=180°﹣90°=90°,
∴CD⊥DE,
①分OC与CD是对应边时,
∵△DOC∽△PDC,
∴,
即,
解得DP,
过点P作PG⊥y轴于点G,
则,
即,
解得DG=1,PG,
当点P在点D的左边时,OG=DG﹣DO=1﹣1=0,
所以点P(,0),
当点P在点D的右边时,OG=DO+DG=1+1=2,
所以,点P(,﹣2);
②OC与DP是对应边时,
∵△DOC∽△CDP,
∴,
即,
解得DP=3,
过点P作PG⊥y轴于点G,
则,
即,
解得DG=9,PG=3,
当点P在点D的左边时,OG=DG﹣OD=9﹣1=8,
所以,点P的坐标是(﹣3,8),
当点P在点D的右边时,OG=OD+DG=1+9=10,
所以,点P的坐标是(3,﹣10),
综上所述,满足条件的点P共有4个,其坐标分别为(,0)、(,﹣2)、(﹣3,8)、(3,﹣10).
【点评】本题考查了二次函数的综合题型,主要涉及待定系数法求二次函数解析式,勾股定理的应用,相似三角形对应边成比例的性质,(3)题稍微复杂,一定要注意分相似三角形的对应边的不同,点P在点D的左右两边的情况讨论求解.
29.如图,直线yx+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,抛物线y=ax2x+c经过B、C两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,点E是直线BC上方抛物线上的一动点,当△BEC面积最大时,请求出点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.
【分析】(1)首先根据直线yx+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,求出点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(4,0);然后根据抛物线y=ax2x+c经过B、C两点,求出a、c的值是多少,即可求出抛物线的解析式.
(2)首先过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F,然后设点E的坐标是(x,x2x+3),则点M的坐标是(x,x+3),求出EM的值是多少;最后根据三角形的面积的求法,求出S△ABC,进而判断出当△BEC面积最大时,点E的坐标和△BEC面积的最大值各是多少即可.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.然后分三种情况讨论,根据平行四边形的特征,求出使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形的点P的坐标是多少即可.
【解答】解:(1)∵直线yx+3与x轴交于点C,与y轴交于点B,
∴点B的坐标是(0,3),点C的坐标是(4,0),
∵抛物线y=ax2x+c经过B、C两点,
∴
解得
∴yx2x+3.
(2)如图1,过点E作y轴的平行线EF交直线BC于点M,EF交x轴于点F,
∵点E是直线BC上方抛物线上的一动点,
∴设点E的坐标是(x,x2x+3),
则点M的坐标是(x,x+3),
∴EMx2x+3﹣(x+3)x2x,
∴S△BEC=S△BEM+S△MEC
(x2x)×4
x2+3x
(x﹣2)2+3,
∴当x=2时,即点E的坐标是(2,3)时,△BEC的面积最大,最大面积是3.
(3)在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形.
①如图2,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线yx+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM,
∴AM所在的直线的斜率是:;
∵yx2x+3的对称轴是直线x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,x2x+3),
则
解得或,
∵x<0,
∴点P的坐标是(﹣3,).
②如图3,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线yx+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM,
∴AM所在的直线的斜率是:;
∵yx2x+3的对称轴是直线x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,x2x+3),
则
解得或,
∵x>0,
∴点P的坐标是(5,).
③如图4,
由(2),可得点M的横坐标是2,
∵点M在直线yx+3上,
∴点M的坐标是(2,),
又∵点A的坐标是(﹣2,0),
∴AM,
∵yx2x+3的对称轴是直线x=1,
∴设点Q的坐标是(1,m),点P的坐标是(x,x2x+3),
则
解得,
∴点P的坐标是(﹣1,).
综上,可得
在抛物线上存在点P,使得以P、Q、A、M为顶点的四边形是平行四边形,
点P的坐标是(﹣3,)、(5,)、(﹣1,).
【点评】(1)此题主要考查了二次函数综合题,考查了分析推理能力,考查了分类讨论思想的应用,考查了数形结合思想的应用,考查了从已知函数图象中获取信息,并能利用获取的信息解答相应的问题的能力.
(2)此题还考查了函数解析式的求法,以及二次函数的最值的求法,要熟练掌握.
(3)此题还考查了三角形的面积的求法,要熟练掌握.
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