2020-2021中考数学二次函数-经典压轴题附答案.pdf
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1、2020-2021中考数学二次函数-经典压轴题附答案一、二次函数一、二次函数1(10 分)(2015佛山)如图,一小球从斜坡O 点处抛出,球的抛出路线可以用二次函数 y=x2+4x 刻画,斜坡可以用一次函数y=x 刻画(1)请用配方法求二次函数图象的最高点P 的坐标;(2)小球的落点是 A,求点 A 的坐标;(3)连接抛物线的最高点P 与点 O、A 得 POA,求 POA 的面积;(4)在 OA 上方的抛物线上存在一点M(M 与 P 不重合),MOA 的面积等于 POA 的面积请直接写出点 M 的坐标【答案】(1)(2,4);(2)(,);(3)【解析】试题分析:(1)利用配方法抛物线的一般式
2、化为顶点式,即可求出二次函数图象的最高点P 的坐标;(2)联立两解析式,可求出交点A 的坐标;(3)作 PQx 轴于点 Q,ABx 轴于点 B根据 S POA=S POQ+S梯形PQBAS BOA,代入数值计算即可求解;(4)过 P 作 OA 的平行线,交抛物线于点M,连结 OM、AM,由于两平行线之间的距离相等,根据同底等高的两个三角形面积相等,可得 MOA 的面积等于 POA 的面积设直线 PM 的解析式为 y=x+b,将 P(2,4)代入,求出直线 PM 的解析式为 y=x+3再与抛;(4)(,)物线的解析式联立,得到方程组,解方程组即可求出点 M 的坐标试题解析:(1)由题意得,y=x
3、2+4x=(x2)2+4,故二次函数图象的最高点P 的坐标为(2,4);(2)联立两解析式可得:,解得:,或故可得点 A 的坐标为(,);(3)如图,作 PQx 轴于点 Q,ABx 轴于点 BS POA=S POQ+S梯形PQBAS BOA=24+(+4)(2)=4+=;(4)过 P 作 OA 的平行线,交抛物线于点M,连结 OM、AM,则 MOA 的面积等于 POA 的面积设直线 PM 的解析式为 y=x+b,P 的坐标为(2,4),4=2+b,解得 b=3,直线 PM 的解析式为 y=x+3由,解得,),点 M 的坐标为(,考点:二次函数的综合题2已知,抛物线 yax2+ax+b(a0)与
4、直线 y2x+m 有一个公共点 M(1,0),且 ab(1)求 b 与 a 的关系式和抛物线的顶点D 坐标(用 a 的代数式表示);(2)直线与抛物线的另外一个交点记为N,求 DMN 的面积与 a 的关系式;(3)a1 时,直线 y2x 与抛物线在第二象限交于点G,点 G、H 关于原点对称,现将线段 GH 沿 y 轴向上平移 t 个单位(t0),若线段 GH 与抛物线有两个不同的公共点,试求 t 的取值范围【答案】(1)b=2a,顶点 D 的坐标为(1927327a;(3),a);(2)44a8294【解析】【分析】2t(1)把 M 点坐标代入抛物线解析式可得到b 与 a 的关系,可用 a 表
5、示出抛物线解析式,化为顶点式可求得其顶点D 的坐标;(2)把点 M(1,0)代入直线解析式可先求得m 的值,联立直线与抛物线解析式,消去y,可得到关于 x 的一元二次方程,可求得另一交点N 的坐标,根据 ab,判断 a0,确定 D、M、N 的位置,画图 1,根据面积和可得 DMN 的面积即可;(3)先根据 a 的值确定抛物线的解析式,画出图2,先联立方程组可求得当GH 与抛物线只有一个公共点时,t 的值,再确定当线段一个端点在抛物线上时,t 的值,可得:线段GH 与抛物线有两个不同的公共点时t 的取值范围【详解】解:(1)抛物线 y=ax2+ax+b 有一个公共点 M(1,0),a+a+b=0
6、,即 b=-2a,y=ax2+ax+b=ax2+ax-2a=a(x+129a)-,4219a,-);42(2)直线 y=2x+m 经过点 M(1,0),0=21+m,解得 m=-2,y=2x-2,抛物线顶点 D 的坐标为(-y2x2则,2yax ax2a得 ax2+(a-2)x-2a+2=0,(x-1)(ax+2a-2)=0,解得 x=1 或 x=2-2,a24-2,-6),aa ab,即 a-2a,a0,N 点坐标为(如图 1,设抛物线对称轴交直线于点E,抛物线对称轴为x E(-a1,2a21,-3),224-2,-6),aa设 DMN 的面积为 S,M(1,0),N(129a27327|(
7、-2)-1|-(-3)|=a,a44a82(3)当 a=-1 时,S=S DEN+S DEM=抛物线的解析式为:y=-x2-x+2=-(x+129)+,42y x2 x2由,y 2x-x2-x+2=-2x,解得:x1=2,x2=-1,G(-1,2),点 G、H 关于原点对称,H(1,-2),设直线 GH 平移后的解析式为:y=-2x+t,-x2-x+2=-2x+t,x2-x-2+t=0,=1-4(t-2)=0,t=9,4当点 H 平移后落在抛物线上时,坐标为(1,0),把(1,0)代入 y=-2x+t,t=2,当线段 GH 与抛物线有两个不同的公共点,t 的取值范围是 2t94【点睛】本题为二
8、次函数的综合应用,涉及函数图象的交点、二次函数的性质、根的判别式、三角形的面积等知识在(1)中由 M 的坐标得到 b 与 a 的关系是解题的关键,在(2)中联立两函数解析式,得到关于x 的一元二次方程是解题的关键,在(3)中求得 GH 与抛物线一个交点和两个交点的分界点是解题的关键,本题考查知识点较多,综合性较强,难度较大3一座拱桥的轮廓是抛物线型(如图所示),拱高 6m,跨度 20m,相邻两支柱间的距离均为 5m.(1)将抛物线放在所给的直角坐标系中(如图所示),其表达式是y ax2c的形式.请根据所给的数据求出 a,c 的值.(2)求支柱 MN 的长度.(3)拱桥下地平面是双向行车道(正中
9、间是一条宽 2m 的隔离带),其中的一条行车道能否并排行驶宽 2m、高 3m 的三辆汽车(汽车间的间隔忽略不计)?请说说你的理由.【答案】(1)y=-【解析】32x+6;(2)5.5 米;(3)一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车50试题分析:(1)根据题目可知 AB,C 的坐标,设出抛物线的解析式代入可求解(2)设 N 点的坐标为(5,yN)可求出支柱 MN 的长度(3)设 DN 是隔离带的宽,NG 是三辆车的宽度和做 GH 垂直 AB 交抛物线于 H 则可求解试题解析:(1)根据题目条件,A、B、C 的坐标分别是(-10,0)、(0,6)、(10,0).6 c,将 B、C 的坐标代入y ax
10、 c,得0 100ac.2解得a 3,c 6.5032x 6.50抛物线的表达式是y (2)可设 N(5,yN),于是yN 3526 4.5.50从而支柱 MN 的长度是 10-4.5=5.5 米.(3)设 DE 是隔离带的宽,EG 是三辆车的宽度和,则 G 点坐标是(7,0)(7=2223).31726 3 3.5050根据抛物线的特点,可知一条行车道能并排行驶这样的三辆汽车.过 G 点作 GH 垂直 AB 交抛物线于 H,则yH 4如图,抛物线y y 轴交于点 C.122x x 2与 x 轴相交于A,B两点,(点 A 在 B 点左侧)与22()求A,B两点坐标.()连结AC,若点 P 在第
11、一象限的抛物线上,P 的横坐标为 t,四边形ABPC的面积为 S.试用含 t 的式子表示 S,并求 t 为何值时,S 最大.()在()的基础上,若点G,H分别为抛物线及其对称轴上的点,点G 的横坐标为m,点 H 的纵坐标为 n,且使得以A,G,H,P四点构成的四边形为平行四边形,求满足条件的m,n的值.【答案】()A(2,0),B(2 2,0);()S 当t 2(t 2)24 2(0 t 2 2),223,n,或242时,S最大 4 2;()满足条件的点m、n的值为:m m 5 2153 21,n ,或m ,n 2424【解析】【分析】()令 y=0,建立方程求解即可得出结论;()设出点 P
12、的坐标,利用 S=S AOC+S梯形OCPQ+S PQB,即可得出结论;()分三种情况,利用平行四边形的性质对角线互相平分和中点坐标公式建立方程组即可得出结论【详解】解:()抛物线y 令y 0,则122x x 2,22122x x2 0,22解得:x 2或x 2 2,A 2,0,B 2 2,0()由抛物线y 122x x 2,令x 0,y 2,C0,2,22如图 1,点 P 作PQ x轴于 Q,P 的横坐标为 t,设Pt,p,p 122t t 2,PQ p,BQ 2 2 t,OQ t22S SV AOC S梯形OCPQ SVPQB111222 pt 2 2 t p2222 t 12pt 2p1
13、2pt 2pt 221222t 2t 2t 2 22t 22 4 2(0 t 2 2),当t 2时,S最大 4 2;()由()知,t,P2,22,抛物线y 12x222x 2的对称轴为x 22,设Gm,12m222m2,H22,n以A,G,H,P四点构成的四边形为平行四边形,A 2,0,当AP和HG为对角线时,122 212m2,12220121m22m2n22,m 22,n 34,当AG和PH是对角线时,11121122m2 2,22m 2m202n2,222m 5 215,n ,24AH和PG为对角线时,11211122 2 m2,m m22 n0,22222223 21,n,24即:满足
14、条件的点m、n的值为:m m 3 21235 215,n,n,或m,n ,或m 242424【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了坐标轴上点的特点,三角形的面积公式,梯形的面积公式,平行四边形的性质,中点坐标公式,用方程的思想解决问题是解本题的关键5如图,抛物线 yx2+bx+c 与 x 轴交于点 A 和点 B(3,0),与 y 轴交于点 C(0,3),点 D 是抛物线的顶点,过点D 作 x 轴的垂线,垂足为 E,连接 DB(1)求此抛物线的解析式及顶点D 的坐标;(2)点 M 是抛物线上的动点,设点M 的横坐标为 m当 MBA BDE 时,求点 M 的坐标;过点 M 作 MN x 轴,与抛
15、物线交于点 N,P 为 x 轴上一点,连接 PM,PN,将 PMN沿着 MN 翻折,得 QMN,若四边形 MPNQ 恰好为正方形,直接写出m 的值【答案】(1)(1,4)(2)点 M 坐标(为1739,)或(,);m 的值24241 173 17或22【解析】【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;m22m3BE1MGtan BDE=,由 MBA=BDE,(2)根据 tan MBA=,DE2BG3m构建方程即可解决问题;因为点 M、N 关于抛物线的对称轴对称,四边形MPNQ 是正方形,推出点 P 是抛物线的对称轴与 x 轴的交点,即 OP=1,易证 GM=GP,即|-m2+2m+3|=|1-
16、m|,解方程即可解决问题.【详解】(1)把点 B(3,0),C(0,3)代入 y=x2+bx+c,得到93bc 0c 3,解得b 2c 3,抛物线的解析式为 y=x2+2x+3,y=x2+2x1+1+3=(x1)2+4,顶点 D 坐标(1,4);(2)作 MGx 轴于 G,连接 BM则 MGB=90,设 M(m,MG=|m2+2m+3|,BG=3m,tan MBA=MGm22m3,BG3m DEx 轴,D(1,4),DEB=90,DE=4,OE=1,B(3,0),BE=2,tan BDE=BEDE=12,MBA=BDE,m22m313m=2,当点 M 在 x 轴上方时,m22m33m=12,解
17、得 m=12或 3(舍弃),M(12,74),m2+2m+3),m22m31=,当点 M 在 x 轴下方时,23m解得 m=3或 m=3(舍弃),239,),241739,)或(,);2424 点 M(综上所述,满足条件的点M 坐标(如图中,MN x 轴,点 M、N 关于抛物线的对称轴对称,四边形 MPNQ 是正方形,点 P 是抛物线的对称轴与 x 轴的交点,即 OP=1,易证 GM=GP,即|m2+2m+3|=|1m|,当m2+2m+3=1m 时,解得 m=当m2+2m+3=m1 时,解得 m=满足条件的 m 的值为【点睛】本题考查二次函数综合题、锐角三角函数、正方形的判定和性质等知识,解题
18、的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题3 17,21 17,23 171 17.或226如图 1,在平面直角坐标系中,直线y 物线y 1x2与 x 轴交于点 A,与 y 轴交于点 C,抛212x bxc经过 A、C 两点,与 x 轴的另一交点为点 B2(1)求抛物线的函数表达式;(2)点 D 为直线 AC 上方抛物线上一动点,连接 BC、CD、BD,设 BD 交直线 AC 于点 E,CDE 的面积为 S1,BCE 的面积为S1S2求:的最大值;S2如图 2,是否存在点 D,使得 DCA2 BAC?若存在,直接写出点D 的坐标,若不存在,
19、说明理由【答案】(1)y 的坐标是(2,3)【解析】【分析】(1)根据题意得到 A(-4,0),C(0,2)代入 y=-S11234x x2;(2)当a 2时,的最大值是;点 DS222512x+bx+c,于是得到结论;2(2)如图,令 y=0,解方程得到 x1=-4,x2=1,求得 B(1,0),过 D 作 DMx 轴于M,过 B 作 BNx 轴交于 AC 于 N,根据相似三角形的性质即可得到结论;根据勾股定理的逆定理得到 ABC 是以 ACB 为直角的直角三角形,取AB 的中点 P,35,0),得到 PA=PC=PB=,过 D 作 x 轴的平行线交 y 轴于 R,交 AC 的延线于22G,
20、DCF=2 BAC=DGC+CDG,解直角三角形即可得到结论【详解】解:(1)根据题意得 A(-4,0),C(0,2),求得 P(-抛物线 y=-12x+bx+c 经过 AC 两点,210164bc,22c3b=-2,c=2抛物线解析式为:y 123x x2;22(2)令y 0,123x x2 022解得:x1 4,x21 B(1,0)过点 D 作DM x轴交 AC 于 M,过点 B 作BN x轴交 AC 于点 N,DMBNDMEBNES1DEDMS2BEBN123a a 222设:Da,Ma,a212,B105 N1,21a22aSDM1422 a215S2BN552S14 当a 2时,的最
21、大值是;S25 A(-4,0),B(1,0),C(0,2),AC=25,BC=5,AB=5,AC2+BC2=AB2,ABC 是以 ACB 为直角的直角三角形,取 AB 的中点 P,P(-3,0),25,2 PA=PC=PB=CPO=2 BAC,tan CPO=tan(2 BAC)=4,3过 D 作 x 轴的平行线交 y 轴于 R,交 AC 的延长线于 G,如图,DCF=2 BAC=DGC+CDG,CDG=BAC,tan CDG=tan BAC=即 RC:DR=令 D(a,-1,21,2123a-a+2),22123a-a,22 DR=-a,RC=-(-123a-a):(-a)=1:2,22 a
22、1=0(舍去),a2=-2,xD=-2,-123a-a+2=3,22 点 D 的坐标是2,3【点睛】本题是二次函数综合题,涉及待定系数法求函数的解析式,相似三角形的判定和性质,解直角三角形等知识点,正确的作出辅助线是解题的关键,难度较大7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,a0)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y 2 324 3x x 2 3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
23、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=2 32 3;(-2,2 3);(1,0);x+33(2)N 点的坐标为(0,2 3-3),(0,2 3+3);(3)E(-1,-【解析】【分析】(1)由抛物线的“衍生直线”知
24、道二次函数解析式的a 即可;(2)过 A 作 ADy 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)y 4 32 34 310 3)、F(0,)或 E(-1,-),F(-4,)33332 32 324 3,则抛物线的“衍生直线”的解析式为x x 2 3,a=333y=2 32 3;x+332 324 3y x x2 3x=1x=-233联立两解析式求交点,解得或,y=0y=2 3y=2 3x+2 333 A(-2,2 3),B(1
25、,0);(2)如图 1,过 A 作 ADy 轴于点 D,在y 2 324 3x x 2 3中,令 y=0 可求得 x=-3 或 x=1,33 C(-3,0),且 A(-2,2 3),22 AC=(-2+3)+(2 3)=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=2 3,ON=2 3-3或 ON=2 3+3,N 点的坐标为(0,2 3-3),(0,2 3+3);(3)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 AKx
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