中考数学压轴题专题-二次函数面积问题(解析版).docx
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1、中考数学压轴题专题-二次函数面积问题(解析版)决胜2021中考数学压轴题全揭秘精品 专题17二次函数的面积问题 二次函数的线段最值问题 (2020湖北荆门中考真题)如图,抛物线与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B (1)求直线的解析式及抛物线顶点坐标; (2)如图1,点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作轴,垂足为C,交于点D,求的最大值,并求出此时点P的坐标; (3)如图2,将抛物线向右平移得到抛物线,直线与抛物线交于M,N两点,若点A是线段的中点,求抛物线的解析式 (1)直线的解析式为,抛物线顶点坐标为;(2)当时,的最大值为; ;(3) (1)先依据函数关系式求出A、B两点
2、的坐标,设直线的解析式为,利用待定系数法求出AB的解析式,将二次函数解析式配方为顶点式即可求得顶点坐标; (2)过点D作轴于E,则求得AB=5,设点P的坐标为,则点D的坐标为,ED=x,证明,由相像三角形的性质求出,用含x的式子表示PD,配方求得最大值,即可求得点P的坐标; (3)设平移后抛物线的解析式,将L的解析式和直线AB联立,得到关于x的方程,设,则是方程的两根,得到,点A为的中点,可求得m的值,即可求得L的函数解析式 (1)在中, 令,则,解得, 令,则, 设直线的解析式为,则,解得:, 直线的解析式为 , 抛物线顶点坐标为 (2)如图,过点D作轴于E,则 , , 设点P的坐标为, 则
3、点D的坐标为, , , , , 而, , ,由二次函数的性质可知: 当时,的最大值为 , (3)设平移后抛物线的解析式, 联立, , 整理,得:, 设,则是方程的两根, 而A为的中点, ,解得: 抛物线的解析式 本题考查二次函数的图象和性质、相像三角形的判定与性质、待定系数法求一次函数解析式,解题的关键是娴熟驾驭二次函数的图象和性质 (2020前郭尔罗斯蒙古族自治县哈拉毛都镇蒙古族中学九年级期中)如图,二次函数的图象交x轴于点,交y轴于点C点是x轴上的一动点,轴,交直线于点M,交抛物线于点N (1)求这个二次函数的表达式; (2)若点P仅在线段上运动,如图1求线段的最大值; 若点P在x轴上运动
4、,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形若存在,请干脆写出全部满意条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由 (1);(2),存在, (1)把代入中求出b,c的值即可; (2)由点得,从而得,整理,化为顶点式即可得到结论; 分MN=MC和两种状况,依据菱形的性质得到关于m的方程,求解即可 解:(1)把代入中,得 解得 (2)设直线的表达式为,把代入 得,解这个方程组,得 点是x轴上的一动点,且轴 , 此函数有最大值 又点P在线段上运动,且 当时,有最大值 点是x轴上的一动点,且轴 (i)当以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形,则有MN=MC,如图, C(0,-3) MC=
5、整理得, , , 解得, 当时,CQ=MN=, OQ=-3-()= Q(0,); 当m=时,CQ=MN=-, OQ=-3-(-)= Q(0,); (ii)若,如图, 则有 整理得, , , 解得, 当m=-1时,MN=CQ=2, Q(0,-1), 当m=-5时,MN=-100(不符合实际,舍去) 综上所述,点Q的坐标为 本题考查了二次函数综合题,解(1)的关键是待定系数法;解(2)的关键是利用线段的和差得出二次函数,又利用了二次函数的性质,解(3)的关键是利用菱形的性质得出关于m的方程,要分类探讨,以防遗漏 如图1,已知抛物线y=x2+mx+m2的顶点为A,且经过点B(3,3) (1)求顶点A
6、的坐标 (2)若P是抛物线上且位于直线OB上方的一个动点,求OPB的面积的最大值及比时点P的坐标; (3)如图2,将原抛物线沿射线OA方向进行平移得到新的抛物线,新抛物线与射线OA交于C,D两点,请问:在抛物线平移的过程中,线段CD的长度是否为定值?若是,恳求出这个定值;若不是,请说明理由 (1)(1,1);(2)P(,);(3). (1)依据待定系数法,可得函数解析式,依据配方法,可得顶点坐标; (2)过点P作y轴的平行线交OB与点Q,求出直线BP的解析式,表示出点Q的坐标,依据三角形的面积公式列出函数关系式,利用二次函数的最值可得P点坐标; (3)依据平移规律,可得新抛物线,依据联立抛物线
7、与OA的解析式,可得C、D点的横坐标,依据勾股定理,可得答案 解:(1)把B(3,3)代入y=x2+mx+m2得:3=32+3m+m2, 解得m=2, y=x2+2x=(x+1)2+1, 顶点A的坐标是(1,1); (2)过点P作y轴的平行线交OB与点Q. 直线OB的解析式为y=x, 故设P(n,n2+2n),Q(n,n), PQ=n2+2n(n)=n2+3n, SOPB=(n2+3n)=(n)+, 当n=时,SOPB的最大值为 此时y=n2+2n=, P(,); (3)直线OA的解析式为y=x, 可设新的抛物线解析式为y=(xa)2+a, 联立, (xa)2+a=x, x1=a,x2=a1,
8、 即C、D两点间的横坐标的差为1, CD= 本题考查了待定系数法求函数解析式,三角形的面积公式,利用二次函数求最值,勾股定理二次函数与一次函数的交点问题,难度适中,是常见题型. 二次函数的面积定值问题 已知二次函数 (1)图象经过点时,则_; (2)当时,函数值y随x的增大而减小,求m的取值范围; (3)以抛物线的顶点A为一个顶点作该抛物线的内接正三角形(M,N两点在抛物线上),请问:的面积是与m无关的定值吗?若是,恳求出这个定值;若不是,请说明理由 (1)4;(2)m2;(3)的面积是与m无关的定值,SAMN. (1)将点代入二次函数解析式即可求出m; (2)求出二次函数的对称轴为xm,由抛
9、物线的开口向上,在对称轴的左边y随x的增大而减小,可求出m的取值范围; (3)在抛物线内作出正三角形,求出正三角形的边长,然后计算三角形的面积,可得到AMN的面积是与m无关的定值 解:(1)将点代入可得:, 解得:m=4; (2)二次函数的对称轴是:xm, 当x2时,函数值y随x的增大而减小, m2; (3)的面积是与m无关的定值; 如图:顶点A的坐标为(m,m24m8),AMN是抛物线的内接正三角形,MN交对称轴于点B, tanAMBtan60, ABBMBN, 设BMBNa,则ABa, 点M的坐标为(ma,am24m8), 点M在抛物线上, am24m8(ma)22m(ma)4m8, 整理
10、得:, 解得:a或a0(舍去), AMN是边长为的正三角形, AB=3,SAMN,与m无关. 本题是二次函数综合题,考查了二次函数的图象和性质、等边三角形的性质以及特别角三角函数的应用,其中(3)问有肯定难度,依据点M在抛物线上,求出正三角形的边长是解题关键 (2020湖南九年级其他模拟)若抛物线L:yax2+bx+c(a,b,c是常数,a0)与直线l:yax+b满意a2+b22a(2cb),则称此直线l与该抛物线L具有“支干”关系此时,直线l叫做抛物线L的“支线”,抛物线L叫做直线l的“干线” (1)若直线yx2与抛物线yax2+bx+c具有“支干”关系,求“干线”的最小值; (2)若抛物线
11、yx2+bx+c的“支线”与y的图象只有一个交点,求反比例函数的解析式; (3)已知“干线”yax2+bx+c与它的“支线”交于点P,与它的“支线”的平行线l:yax+4a+b交于点A,B,记ABP得面积为S,试问:的值是否为定值?若是,恳求出这个定值;若不是,请说明理由 (1);(2)y或y;(3)是定值,理由见解析 (1)依据“支干”关系的定义,求出a、b、c的值,利用配方法确定函数的最值 (2)由题意a1,1+b22(2cb) ,可得抛物线yx2+bx+c的“支线”为yx+b,由,消去y得到x2+bx+4c0,由抛物线yx2+bx+c的“支线”与 的图象只有一个交点,可知0,得b216c
12、0 ,由解方程组即可解决问题 (3) 的值是定值不妨设a0,如图所示,yax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线yax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2), 由 ,消去y得到ax2+(ba)x+c4ab0,推出x1+x2,x1x2 ,推出|x1x2| ,把 2a(2cb)代入上式化简4,由ABPC,可得SSPABSCABSCDBSCDA CD 48 ,由此即可解决问题 解:(1)由题意a1,b2,12+(2)22(2c+2),解得c, 抛物线的解析式为yx22x+, yx22x+ (x1)2, a10, x1时,y有最小值,最小值为 (2)由题意a1,1+b22(
13、2cb) 抛物线yx2+bx+c的“支线”为yx+b, 由,消,消去y得到x2+bx+4c0, 抛物线yx2+bx+c的“支线”与的图象只有一个交点, 0, b216c0 由可得b2, 或, 反比例函数的解析式为y或y (3)是定值理由如下: 不妨设a0,如图所示,yax2+bx+c与它的“支线”交y轴于C,直线yax+4a+b与y轴交于点D,A(x1,y1),B(x2,y2), 由 得到ax2+(ba)x+c4ab0, x1+x2,x1x2 ,|x1x2| 把a2+b22a(2cb)代入上式化简得到|x1x2|4, ABPC, SSPABSCABSCDBSCDACD|BxAx|4a|48|a
14、|, 8,的值是定值 本题考查了二次函数综合题、一次函数的应用、反比例函数的性质、一元一次方程的根与系数的关系等学问,解题的关键是理解题意,学会构建方程组解决问题,学会用分割法求三角形的面积 (2020山东济南中考真题)如图1,抛物线yx2bxc过点A(1,0),点B(3,0)与y轴交于点C在x轴上有一动点E(m,0)(0m3),过点E作直线lx轴,交抛物线于点M (1)求抛物线的解析式及C点坐标; (2)当m1时,D是直线l上的点且在第一象限内,若ACD是以DCA为底角的等腰三角形,求点D的坐标; (3)如图2,连接BM并延长交y轴于点N,连接AM,OM,设AEM的面积为S1,MON的面积为
15、S2,若S12S2,求m的值 (1);(2)或;(3) (1)用待定系数法即可求解; (2)若ACD是以DCA为底角的等腰三角形,则可以分CDAD或ACAD两种状况,分别求解即可; (3)S1AEyM,2S2ONxM,即可求解 解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得, 解得, 故抛物线的表达式为yx22x3, 当x0时,y3,故点C(0,3); (2)当m1时,点E(1,0),设点D的坐标为(1,a), 由点A、C、D的坐标得,AC, 同理可得:AD,CD, 当CDAD时,即,解得a1; 当ACAD时,同理可得a(舍去负值); 故点D的坐标为(1,1)或(1,); (3)E(m,0),则
16、设点M(m,m22m3), 设直线BM的表达式为ysxt,则, 解得:, 故直线BM的表达式为yx, 当x0时,y,故点N(0,),则ON; S1AEyM(m1)(m22m3), 2S2ONxMmS1(m1)(m22m3), 解得m2(舍去负值), 经检验m2是方程的根, 故m2 本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质、面积的计算等,其中(2),要留意分类求解,避开遗漏 二次函数的面积最值问题 (2020四川绵阳中考真题)如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点为B(,0),平行于y轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于
17、点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形 (1)求点F的坐标及抛物线的解析式; (2)若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当PAB面积最大时,求点P的坐标及PAB面积的最大值; (3)在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A,C,Q,R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标 (1)(,);yx2+2x+1 (2)(,); (3)Q,R或Q(,10),R() (1)由待定系数法求出直线AB的解析式为yx+1,求出F点的坐标,由平行四边形的性质得出3a+1a8a+1(),求出a的值,则可得出答案; (2)设P(n,n2+2n+1),作PPx轴交
18、AC于点P,则P(n,n+1),得出PPn2+n,由二次函数的性质可得出答案; (3)联立直线AC和抛物线解析式求出C(,),设Q(,m),分两种状况:当AQ为对角线时,当AR为对角线时,分别求出点Q和R的坐标即可 解:(1)设抛物线的解析式为yax2+bx+c(a0), A(0,1),B(,0), 设直线AB的解析式为ykx+m, , 解得, 直线AB的解析式为yx+1, 点F的横坐标为, F点纵坐标为+1, F点的坐标为(,), 又点A在抛物线上, c1, 对称轴为:x, b2a, 解析式化为:yax22ax+1, 四边形DBFE为平行四边形 BDEF, 3a+1a8a+1(), 解得a1
19、, 抛物线的解析式为yx2+2x+1; (2)设P(n,n2+2n+1),作PPx轴交AC于点P, 则P(n,n+1), PPn2+n, SABPOBPPn, 当n时,ABP的面积最大为,此时P(,) (3), x0或x, C(,), 设Q(,m), 当AQ为对角线时, R(), R在抛物线y+4上, m+4, 解得m, Q,R; 当AR为对角线时, R(), R在抛物线y+4上, m+4, 解得m10, Q(,10),R() 综上所述,Q,R;或Q(,10),R() 本题是二次函数综合题,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,平行四边形的性质等学问,娴熟驾驭二次函数的
20、性质及方程思想,分类探讨思想是解题的关键 (2020重庆中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中, (1)求该抛物线的函数表达式; (2)点P为直线AB下方抛物线上的随意一点,连接PA,PB,求面积的最大值; (3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,点D为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请干脆写出点E的坐标;若不存在,请说明理由 (1);(2)面积最大值为;(3)存在, (1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解; (2)设,求得解析
21、式,过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F,设点,则,即可求解; (3)分BC为菱形的边、菱形的的对角线两种状况,分别求解即可 解:(1)抛物线过, (2)设,将点代入 过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F 设点,则 由铅垂定理可得 面积最大值为 (3)(3)抛物线的表达式为:yx24x1(x2)25, 则平移后的抛物线表达式为:yx25, 联立上述两式并解得:,故点C(1,4); 设点D(2,m)、点E(s,t),而点B、C的坐标分别为(0,1)、(1,4); 当BC为菱形的边时, 点C向右平移1个单位向上平移3个单位得到B,同样D(E)向右平移1个单位向上平移3个单位得到E(D), 即21s
22、且m3t或21s且m3t, 当点D在E的下方时,则BEBC,即s2(t1)21232, 当点D在E的上方时,则BDBC,即22(m1)21232, 联立并解得:s1,t2或4(舍去4),故点E(1,2); 联立并解得:s-3,t-4,故点E(-3,-4)或(-3,-4); 当BC为菱形的的对角线时, 则由中点公式得:1s2且41mt, 此时,BDBE,即22(m1)2s2(t1)2, 联立并解得:s1,t3, 故点E(1,3), 综上,点E的坐标为:(1,2)或或或(1,3) 存在, 本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、菱形的性质、图形的平移、面积的计算等,其中(3),要留意分
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