二次函数与线段和角的数量关系问题-2022年中考数学大题狂练之压轴大题突破培优练(解析版)【江苏专用】.docx
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1、1/105学科网(北京)股份有限公司20222022 年中考数学大题狂练之压轴大题突破培优练(江苏专用)年中考数学大题狂练之压轴大题突破培优练(江苏专用)专题专题 5 二次函数与线段和角的数量关系问题二次函数与线段和角的数量关系问题【真题再现】【真题再现】1(2021江苏常州中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,正比例函数0ykx k和二次函数2134yxbx 的图像都经过点(4,3)A和点 B,过点 A 作OA的垂线交 x 轴于点CD 是线段AB上一点(点 D 与点 A、O、B 不重合),E 是射线AC上一点,且AEOD,连接DE,过点 D 作 x 轴的垂线交抛物线于点 F,以DE、DF
2、为邻边作DEGFY(1)填空:k _,b _;(2)设点 D 的横坐标是(0)t t,连接EF若FGEDFE,求 t 的值;(3)过点 F 作AB的垂线交线段DE于点 P若13DFPDEGFSS,求OD的长【答案】(1)34,1;(2)151772t;(3)11536【解析】【分析】(1)把(4,3)A分别代入一次函数解析式和二次函数解析式,即可求解;(2)先证明EF=ED,结合D(t,34t),F(t,2134tt),可得点E的纵坐标为:2173882tt,过点 A 作 AMEG,延长 GE 交 x 轴于点 N,由4coscos5EMAOCAEMAE,从而得217334882554ttt,进
3、而即可求解;(3)先推出23DPDC,由 FPAC,得23DQDPDADC,结合35DQDHDFOD,可得DA=32DQ=2331132544tt,结合 DA+OD=5,列出方程,即可求解2/105学科网(北京)股份有限公司【详解】解:(1)把(4,3)A代入0ykx k得:34k,解得:34k,把(4,3)A代入2134yxbx 得:2134434b,解得:b=1,故答案是:34,1;(2)在DEGFY中,FGEFDE,FGEDFE,FDE=DFE,EF=ED,设点 D 的横坐标是(0)t t,则 D(t,34t),F(t,2134tt),点 E 的纵坐标为:(34t2134tt)2=217
4、3882tt,联立213434yxxyx,解得:43xy或394xy ,A(4,3),过点 A 作 AMEG,延长 GE 交 x 轴于点 N,则AEM=NEC=AOC,4coscos5EMAOCAEMAE,又AEOD=223544ttt,217334882554ttt,解得:151772t(舍去)或151772t,151772t;3/105学科网(北京)股份有限公司(3)当13DFPDEGFSS时,则23DPDC,ABFP,ABAC,FPAC,23DQDPDADC,FDQ=ODH,334coscos554tDQDHFDQODHDFODt,又DF=2134tt-34t=211344tt,DQ=2
5、3113544tt,DA=32DQ=2331132544tt,DA+OD=5,2331132544tt+54t=5,解得:239t 或4t(舍去),OD=54t=115364/105学科网(北京)股份有限公司【点睛】本题主要考查二次函数与平面几何的综合,根据题意画出图形,添加合适的辅助线,熟练掌握锐角三角函数的定义,平行四边形的性质,是解题的关键2(2021江苏宿迁中考真题)如图,抛物线21y2xbxc 与x轴交于 A(-1,0),B(4,0),与y轴交于点 C连接 AC,BC,点 P 在抛物线上运动(1)求抛物线的表达式;(2)如图,若点 P 在第四象限,点 Q 在 PA 的延长线上,当CA
6、Q=CBA45时,求点 P的坐标;(3)如图,若点 P 在第一象限,直线 AP 交 BC 于点 F,过点 P 作x轴的垂线交 BC 于点 H,当PFH 为等腰三角形时,求线段 PH 的长5/105学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)213222yxx;(2)(6,-7);(3)PH=3 55或 1.5 或158【解析】【分析】(1)根据待定系数法解答即可;(2)求得点 C 的坐标后先利用勾股定理的逆定理判断ACB=90,继而可得ACO=CBA,在 x 轴上取点 E(2,0),连接 CE,易得OCE 是等腰直角三角形,可得OCE=45,进一步可推出ACE=CAQ,可得 CEPQ,然后利用待定
7、系数法分别求出直线 CE 与 PQ 的解析式,再与抛物线的解析式联立方程组求解即可;(3)设直线 AP 交 y 轴于点 G,如图,由题意可得若PFH 为等腰三角形,则CFG 也为等腰三角形,设 G(0,m),求出直线 AF 和直线 BC 的解析式后,再解方程组求出点 F 的坐标,然后分三种情况求出 m 的值,再求出直线 AP 的解析式,进而可求出点 P 的坐标,于是问题可求解【详解】解:(1)把 A(-1,0),B(4,0)代入21y2xbxc,得102840bcbc ,解得:322bc,抛物线的解析式是213222yxx;(2)令 x=0,则 y=2,即 C(0,2),222125AC,22
8、22420BC,AB2=25,222ACBCAB,ACB=90,ACO+CAO=CBA+CAO=90,ACO=CBA,6/105学科网(北京)股份有限公司在 x 轴上取点 E(2,0),连接 CE,如图,则 CE=OE=2,OCE=45,ACE=ACO+45=CBA+45=CAQ,CEPQ,C(0,2),E(2,0),直线 CE 的解析式为 y=-x+2,设直线 PQ 的解析式为 y=-x+n,把点 A(-1,0)代入,可得 n=-1,直线 PQ 的解析式为 y=-x-1,解方程组2132221yxxyx ,得10 xy 或67xy,点 P 的坐标是(6,-7);(3)设直线 AP 交 y 轴
9、于点 G,如图,PHy 轴,PHC=OCB,FPH=CGF,若PFH 为等腰三角形,则CFG 也为等腰三角形,C(0,2),B(4,0),直线 BC 的解析式为122yx,设 G(0,m),A(-1,0),直线 AF 的解析式为 y=mx+m,解方程组122yxymxm,得4221521mxmmym,7/105学科网(北京)股份有限公司点 F 的坐标是425,21 21mmmm,222222224254252,2,21212121mmmmCGmCFFGmmmmm,当 CG=CF 时,222425222121mmmmm,解得:512m(舍去负值),此时直线 AF 的解析式为 y=512x+512
10、,解方程组213222515122yxxyx,得10 xy 或557 5112xy,点 P 的坐标是(55,7 5112),此时点 H 的坐标是(55,512),PH=7 511513 5522;当FG=FC时,2222425425221212121mmmmmmmmm,解得m=12或m=12(舍)或 m=2(舍),此时直线 AF 的解析式为 y=12x+12,解方程组2132221122yxxyx,得10 xy 或32xy,点 P 的坐标是(3,2),此时点 H 的坐标是(3,12),PH=2-12=1.5;当 GF=GC 时,22242522121mmmmmm,解得34m 或 m=2(舍去)
11、,此时直线 AF 的解析式为 y=34x+34,解方程组2132223344yxxyx,得10 xy 或52218xy,点 P 的坐标是(52,218),此时点 H 的坐标是(52,34),8/105学科网(北京)股份有限公司PH=21315848;综上,PH=3 55或 1.5 或158【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、二次函数图象上点的坐标特征、直线与抛物线的交点以及等腰三角形的判定和性质等知识,具有相当的难度,熟练掌握二次函数的图象和性质、灵活应用数形结合的思想是解题的关键3(2021江苏连云港中考真题)如图,抛物线223(69)ymxmxm与 x
12、轴交于点 A、B,与 y 轴交于点 C,已知(3,0)B(1)求 m 的值和直线BC对应的函数表达式;(2)P 为抛物线上一点,若PBCABCSS,请直接写出点 P 的坐标;(3)Q 为抛物线上一点,若45ACQ,求点 Q 的坐标9/105学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)1m ,3yx;(2)2,1P,317717,22 P,317717,22 P;(3)75,24Q【解析】【分析】(1)求出 A,B 的坐标,用待定系数法计算即可;(2)做点 A 关于 BC 的平行线1AP,联立直线1AP与抛物线的表达式可求出1P的坐标,设出直线1AP与y轴的交点为G,将直线BC向下平移,平移的距离为
13、GC的长度,可得到直线23P P,联立方程组即可求出 P;(3)取点Q,连接CQ,过点A作ADCQ于点D,过点D作DFx轴于点F,过点C作CEDF于点E,得直线CD对应的表达式为132yx,即可求出结果;【详解】(1)将3,0B代入22369ymxmxm,化简得20mm,则0m(舍)或1m ,1m ,得:243yxx,则0,3C设直线BC对应的函数表达式为ykxb,将3,0B、0,3C代入可得033kbb,解得1k,则直线BC对应的函数表达式为3yx(2)如图,过点 A 作1APBC,设直线1AP与 y 轴的交点为 G,将直线 BC 向下平移 GC个单位,得到直线23P P,10/105学科网
14、(北京)股份有限公司由(1)得直线 BC 的解析式为3yx,()1,0A,直线 AG 的表达式为1yx,联立2143yxyxx,解得:10 xy(舍),或21xy,12,1P,由直线 AG 的表达式可得1,0G,2GC,2CH,直线23P P的表达式为5yx,联立2543yxyxx,解得:113172717xy,223172717xy,3317717,22P,2317717,22P,2,1P,317717,22 P,317717,22 P11/105学科网(北京)股份有限公司(3)如图,取点Q,连接CQ,过点A作ADCQ于点D,过点D作DFx轴于点F,过点C作CEDF于点E,45ACQ,AD=
15、CD,又90ADC,90ADFCDE,90CDEDCE,DCEADF,又90EAFD,CDEDAF,则AFDE,CEDF设DEAFa,1OA,OFCE,1CEDFa由3OC,则3DFa,即13 aa,解之得,1a 所以2,2D,又0,3C,可得直线CD对应的表达式为132yx,设1,32Q mm,代入243yxx,得213432 mmm,2142 mmm,2702mm,又0m,则72m 所以75,24Q【点睛】12/105学科网(北京)股份有限公司本题主要考查了二次函数综合题,结合一元二次方程求解是解题的关键4(2020 年泰州第 26 题)如图,二次函数 y1a(xm)2+n,y26ax2+
16、n(a0,m0,n0)的图象分别为 C1、C2,C1交 y 轴于点 P,点 A 在 C1上,且位于 y 轴右侧,直线PA 与 C2在 y 轴左侧的交点为 B(1)若 P 点的坐标为(0,2),C1的顶点坐标为(2,4),求 a 的值;(2)设直线 PA 与 y 轴所夹的角为当45,且 A 为 C1的顶点时,求 am 的值;若90,试说明:当 a、m、n 各自取不同的值时,?3的值不变;(3)若 PA2PB,试判断点 A 是否为 C1的顶点?请说明理由【分析】(1)利用待定系数法解决问题即可(2)如图 1 中,过点 A 作 ANx 轴于 N,过点 P 作 PMAN 于 M证明 AMPMm,根据
17、AM+MNAM+OPAN,构建关系式即可解决问题如图 2 中,由题意 ABy 轴,求出 PA,PB 的长即可解决问题(3)如图 3 中,过点 A 作 AHx 轴于 H,过点 P 作 PKAH 于 K,过点 B 作 BEKP交 KP 的延长线于 E设 B(b,6ab2+n),由 PA2PB,推出 A2b,a(2bm)2+n,由 BEAK,推出3?3?,推出 AK2BE,由此构建关系式,证明 m2b 即可解决问题【解析】(1)由题意 m2,n4,y1a(x2)2+4,把(0,2)代入得到 a?t?(2)如图 1 中,过点 A 作 ANx 轴于 N,过点 P 作 PMAN 于 M13/105学科网(
18、北京)股份有限公司y1a(xm)2+nax22amx+am2+n,P(0,am2+n),A(m,n),PMm,ANn,APM45,AMPMm,m+am2+nn,m0,am1如图 2 中,由题意 ABy 轴,P(0,am2+n),当 yam2+n 时,am2+n6ax2+n,解得 x?m,B(t?m,am2+n),PB?m,14/105学科网(北京)股份有限公司AP2m,?3?t?t?2?(3)如图 3 中,过点 A 作 AHx 轴于 H,过点 P 作 PKAH 于 K,过点 B 作 BEKP交 KP 的延长线于 E设 B(b,6ab2+n),PA2PB,点 A 的横坐标为2b,A2b,a(2b
19、m)2+n,BEAK,3?3?,AK2BE,a(2bm)2+nam2n2(am2+n6ab2n),整理得:m22bm8b20,(m4b)(m+2b)0,m4b0,m+2b0,m2b,A(m,n),点 A 是抛物线 C1的顶点5(2020 年淮安第 27 题)如图,二次函数 yx2+bx+4 的图象与直线 l 交于 A(1,2)、B(3,n)两点点 P 是 x 轴上的一个动点,过点 P 作 x 轴的垂线交直线 l 于点 M,交该二次函数的图象于点 N,设点 P 的横坐标为 m(1)b1,n2;15/105学科网(北京)股份有限公司(2)若点 N 在点 M 的上方,且 MN3,求 m 的值;(3)
20、将直线 AB 向上平移 4 个单位长度,分别与 x 轴、y 轴交于点 C、D(如图)记NBC 的面积为 S1,NAC 的面积为 S2,是否存在 m,使得点 N 在直线 AC 的上方,且满足 S1S26?若存在,求出 m 及相应的 S1,S2的值;若不存在,请说明理由当 m1 时,将线段 MA 绕点 M 顺时针旋转 90得到线段 MF,连接 FB、FC、OA 若FBA+AODBFC45,直接写出直线 OF 与该二次函数图象交点的横坐标【分析】(1)将点 A 坐标代入二次函数解析式中,求出 b,进而得出二次函数解析式,再将点 B 坐标代入二次函数中,即可求出 n 的值;(2)先表示出点 M,N 的
21、坐标,进而用 MN3 建立方程求解,即可得出结论;(3)先求出点 C 坐标,进而求出直线 AC 的解析式,再求出直线 BC 的解析式,进而表示出 S1,S2,最后用 S1S26 建立方程求出 m 的值;先判断出 CFOA,进而求出直线 CF 的解析式,再判断出 AFx 轴,进而求出点 F的坐标,即可求出直线 OF 的解析式,最后联立二次函数解析式,解方程组即可得出结论【解析】(1)将点 A(1,2)代入二次函数 yx2+bx+4 中,得1b+42,b1,二次函数的解析式为 yx2+x+4,将点 B(3,n)代入二次函数 yx2+x+4 中,得 n9+3+42,故答案为:1,2;(2)设直线 A
22、B 的解析式为 ykx+a,由(1)知,点 B(3,2),A(1,2),t 解 析 式?解析 式?t?,解?t?式?,16/105学科网(北京)股份有限公司直线 AB 的解析式为 yx+1,由(1)知,二次函数的解析式为 yx2+x+4,点 P(m,0),M(m,m+1),N(m,m2+m+4),点 N 在点 M 的上方,且 MN3,m2+m+4(m+1)3,m0 或 m2;(3)如图 1,由(2)知,直线 AB 的解析式为 yx+1,直线 CD 的解析式为 yx+1+4x+5,令 y0,则x+50,x5,C(5,0),A(1,2),B(3,2),直线 AC 的解析式为 y?t?x析?,直线
23、BC 的解析式为 yx5,过点 N 作 y 轴的平行线交 AC 于 K,交 BC 于 H,点 P(m,0),N(m,m2+m+4),K(m,t?m析?),H(m,m5),NKm2+m+4析?mt?tm2析?m析?,NHm2+9,S2SNAC?NK(xCxA)?(m2析?m析?)63m2+4m+7,S1SNBC?NH(xCxB)m2+9,S1S26,m2+9(3m2+4m+7)6,m1析?(由于点 N 在直线 AC 上方,所以,舍去)或 m1t?;S23m2+4m+73(1t?)2+4(1t?)+72?t1,S1m2+9(1t?)2+92?析5;如图 2,记直线 AB 与 x 轴,y 轴的交点为
24、 I,L,由(2)知,直线 AB 的解析式为 yx+1,I(1,0),L(0,1),OLOI,ALDOLI45,17/105学科网(北京)股份有限公司AOD+OAB45,过点 B 作 BGOA,ABGOAB,AOD+ABG45,FBAABG+FBG,FBA+AODBFC45,ABG+FBG+AODBFC45,FBGBFC,BGCF,OACF,A(1,2),直线 OA 的解析式为 y2x,C(5,0),直线 CF 的解析式为 y2x+10,过点 A,F 分别作过点 M 平行于 x 轴的直线的垂线,交于点 Q,S,由旋转知,AMMF,AMF90,AMF 是等腰直角三角形,FAM45,AIO45,F
25、AMAIO,AFx 轴,点 F 的纵坐标为 2,F(4,2),直线 OF 的解析式为 y?x,二次函数的解析式为 yx2+x+4,联立解得,?析?析?或?t?t?,m1,直线 OF 与该二次函数图象交点的横坐标为?析?18/105学科网(北京)股份有限公司6(2020 年常州第 28 题)如图,二次函数 yx2+bx+3 的图象与 y 轴交于点 A,过点 A 作 x轴的平行线交抛物线于另一点 B,抛物线过点 C(1,0),且顶点为 D,连接 AC、BC、BD、CD(1)填空:b4;(2)点 P 是抛物线上一点,点 P 的横坐标大于 1,直线 PC 交直线 BD 于点 Q 若CQDACB,求点
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