2020年中考数学基础题提分精讲精练专题18二次函数函数综合题45021.pdf
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1、1专题 18 二次函数综合题考点分析【例 1】(2019辽宁中考真题)如图 1,在平面直角坐标系中,一次函数 y 34x+3 的图象与 x 轴交于点A,与 y 轴交于 B点,抛物线 y x2+bx+c 经过 A,B两点,在第一象限的抛物线上取一点 D,过点 D作DCx 轴于点 C,交直线 AB 于点 E(1)求抛物线的函数表达式(2)是否存在点 D,使得BDE和ACE相似?若存在,请求出点 D的坐标,若不存在,请说明理由;(3)如图 2,F 是第一象限内抛物线上的动点(不与点 D重合),点 G是线段 AB 上的动点连接 DF,FG,当四边形 DEGF是平行四边形且周长最大时,请直接写出点 G的
2、坐标【答案】(1)y x2+134x+3;(2)存在点 D的坐标为(134,3)或(2312,509);(3)G(134,916)【解析】解:(1)在334yx中,令0 x,得3y,令0y,得4x,(4,0)A,(0,3)B,将(4,0)A,(0,3)B分别代入抛物线2yx bxc 中,得:24403b cc ,解得:1343bc,抛物线的函数表达式为:21334yxx (2)存在如图 1,过点B作BH CD于H,设(,0)Ct,则213(,3)4Dt tt,3(,3)4Ett,(,3)Ht;334ECt,4ACt,BH t,2134DHtt ,24DEtt BDE和ACE相似,BED AEC
3、 2BDE ACE或DBE ACE当BDE ACE时,90BDE ACE ,BD ACDE CE,即:BD CE AC DE23(3)(4)(4)4ttttt ,解得:10t(舍去),24t(舍去),3134t,13(4D,3)当DBE ACE时,BDE CAE BH CD90BHD,tantanBHCEBDECAEDHAC,即:BHAC CE DH2313(4)(3)()44ttttt ,解得:10t(舍),24t(舍),32312t,23(12D,50)9;综上所述,点D的坐标为13(4,3)或23(12,50)9;(3)如图 3,四边形DEGF是平行四边形/DE FG,DE FG设213
4、(,3)4Dm mm,3(,3)4Emm,213(,3)4Fn nn,3(,3)4Gnn,则:24DEmm,24FGnn ,2244mmnn ,即:()(4)0m nm n,0m n 4 0m n ,即:4m n 过点G作GK CD于K,则/GK ACEGKBAO coscosGKAOEGKBAOEGAB,即:GKAB AO EG5()4n mEG,即:5()4EGn mDEGF周长2253892()2(4)()2()448DE EGmmn mm 20,当34m时,DEGF周长最大值898,313(4G,9)16【点睛】此题考查二次函数综合题,综合难度较大,解答关键在于结合函数图形进行计算,再
5、利用待定系数法求解析式,配合辅助线利用相似三角形的性质进行解答.【例 2】(2019山东中考模拟)如图,已知直线 AB经过点(0,4),与抛物线 y=14x2交于 A,B 两点,其中点 A的横坐标是2(1)求这条直线的函数关系式及点 B 的坐标(2)在 x 轴上是否存在点 C,使得ABC是直角三角形?若存在,求出点 C 的坐标,若不存在请说明理由(3)过线段 AB上一点 P,作 PM x 轴,交抛物线于点 M,点 M在第一象限,点 N(0,1),当点 M的横坐标为何值时,MN+3MP的长度最大?最大值是多少?【答案】(1)直线 y=32x+4,点 B 的坐标为(8,16);(2)点 C 的坐标
6、为(12,0),(0,0),(6,0),(32,40);(3)当 M 的横坐标为 6 时,MN+3PM 的长度的最大值是 18【解析】(1)点 A 是直线与抛物线的交点,且横坐标为-2,21(2)14y ,A 点的坐标为(-2,1),设直线的函数关系式为 y=kx+b,将(0,4),(-2,1)代入得421bkb 解得324kby32x4直线与抛物线相交,231424xx 解得:x=-2 或 x=8,当 x=8 时,y=16,点 B 的坐标为(8,16);(2)存在由 A(2,1),B(8,16)可求得 AB222(82)(161)+-=325.设点 C(m,0),同理可得 AC2(m 2)2
7、12m24m 5,BC2(m 8)2162m216m 320,若BAC 90,则 AB2AC2BC2,即 325m24m 5m216m 320,解得 m 12;若ACB 90,则 AB2AC2BC2,即 325m24m 5m216m320,解得 m 0 或 m 6;若ABC 90,则 AB2BC2AC2,即 m24m 5m216m 320325,解得 m 32,点 C 的坐标为(12,0),(0,0),(6,0),(32,0)(3)设 M(a,14a2),5则 MN 2222111144aaa,又点 P 与点 M纵坐标相同,32x 414a2,x=2166a,点 P 的横坐标为2166a,MP
8、 a 2166a,MN 3PM 14a213(a 2166a)14a23a 914(a 6)218,268,当 a 6 时,取最大值 18,当 M的横坐标为 6 时,MN 3PM 的长度的最大值是 18考点集训1(2019湖南中考真题)已知抛物线2(0)y ax bxca过点(1,0)A,(3,0)B两点,与 y 轴交于点 C,=3OC(1)求抛物线的解析式及顶点 D的坐标;(2)过点 A作AMBC,垂足为 M,求证:四边形 ADBM为正方形;(3)点 P 为抛物线在直线 BC 下方图形上的一动点,当PBC面积最大时,求点 P 的坐标;(4)若点 Q为线段 OC 上的一动点,问:12AQQC是
9、否存在最小值?若存在,求岀这个最小值;若不存在,请说明理由6【答案】(1)抛物线的表达式为:243y xx ,顶点(2,1)D;(2)证明见解析;(3)点33,24P;(4)存在,12AQQC的最小值为3 264【解析】(1)函数的表达式为:2yax1x3ax4x3,即:3a=3,解得:a=1,故抛物线的表达式为:2yx4x3,则顶点D(2,1);(2)OBOC3,OBCOCB45,A(1,0),B(3,0),OB=3,OA=1,AB=2,AMMBABsin45 2,又D(2,-1),AD=BD=222 11 02,AM=MB=AD=BD,四边形 ADBM 为菱形,又AMB90,菱形 ADBM
10、 为正方形;(3)设直线 BC 的解析式为 y=mx+n,7将点 B、C 的坐标代入得:303m nn,解得:13mn,所以直线 BC 的表达式为:y=-x+3,过点 P 作 y 轴的平行线交 BC 于点 N,设点2P x,x4x3,则点 N(x,x+3),则 22PBC133SPNOBx3x4x3x3x222 ,302,故PBCS有最大值,此时3x2,故点33P,24;(4)存在,理由:如图,过点 C 作与 y 轴夹角为30的直线 CF 交 x 轴于点 F,过点 A 作AHCF,垂足为 H,交 y 轴于点 Q,此时1HQCQ2,则1AQQC2最小值=AQ+HQ=AH,在 RtCOF 中,CO
11、F=90,FOC=30,OC=3,tanFCO=FOCO,OF=3,F(-3,0),利用待定系数法可求得直线 HC 的表达式为:y3x3,COF=90,FOC=30,CFO=90-30=60,AHF=90,FAH=90-60=30,OQ=AOtanFAQ=33,8Q(0,3 3),利用待定系数法可求得直线 AH 的表达式为:33yx33,联立并解得:1 33x4,故点1 3333H,44,而点A(1,0),则326AH4,即1AQQC2的最小值为3264【点睛】本题考查了二次函数的综合题,涉及了待定系数法,解直角三角形的应用,正方形的判定,最值问题等,综合性较强,有一定的难度,正确把握相关知识
12、,会添加常用辅助线是解题的关键.2 (2019辽宁中考模拟)如图,已知抛物线 y=ax2+bx+c的图像经过点 A(0,3)、B(1,0),其对称轴为直线 l:x=2,过点 A 作 AC x 轴交抛物线于点 C,AOB 的平分线交线段 AC于点 E,点 P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为 m.9(1)求抛物线的解析式;(2)若动点 P 在直线 OE 下方的抛物线上,连结 PE、PO,当 m 为何值时,四边形 AOPE 面积最大,并求出其最大值;(3)如图,F 是抛物线的对称轴 l 上的一点,在抛物线上是否存在点 P 使POF 成为以点 P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符
13、合条件的点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2-4x+3.(2)当 m=52时,四边形 AOPE 面积最大,最大值为758.(3)P 点的坐标为:P1(3+52,152),P2(352-,1+52),P3(5+52,1+52),P4(552,152).【解析】(1)如图 1,设抛物线与 x 轴的另一个交点为 D,由对称性得:D(3,0),设抛物线的解析式为:y=a(x-1)(x-3),把 A(0,3)代入得:3=3a,a=1,抛物线的解析式;y=x2-4x+3;(2)如图 2,设 P(m,m2-4m+3),10OE 平分AOB,AOB=90,AOE=45,AOE 是等腰直
14、角三角形,AE=OA=3,E(3,3),易得 OE 的解析式为:y=x,过 P 作 PGy 轴,交 OE 于点 G,G(m,m),PG=m-(m2-4m+3)=-m2+5m-3,S四边形AOPE=SAOE+SPOE,=1233+12PGAE,=92+123(-m2+5m-3),=-32m2+152m,=32(m-52)2+758,-320,当 m=52时,S 有最大值是758;(3)如图 3,过 P 作 MNy 轴,交 y 轴于 M,交 l 于 N,11OPF 是等腰直角三角形,且 OP=PF,易得OMPPNF,OM=PN,P(m,m2-4m+3),则-m2+4m-3=2-m,解得:m=5+5
15、2或552,P 的坐标为(5+52,1+52)或(552,152);如图 4,过 P 作 MNx 轴于 N,过 F 作 FMMN 于 M,同理得ONPPMF,PN=FM,则-m2+4m-3=m-2,12解得:x=3+52或352-;P 的坐标为(3+52,152)或(352-,1+52);综上所述,点 P 的坐标是:(5+52,1+52)或(552,152)或(3+52,152)或(352-,1+52)点睛:本题属于二次函数综合题,主要考查了二次函数的综合应用,相似三角形的判定与性质以及解一元二次方程的方法,解第(2)问时需要运用配方法,解第(3)问时需要运用分类讨论思想和方程的思想解决问题3
16、(2019四川中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线22y axxc与直线y kx b都经过(0,3)A、(3,0)B两点,该抛物线的顶点为 C(1)求此抛物线和直线AB的解析式;(2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点 E,在射线EB上是否存在一点 M,过 M作 x 轴的垂线交抛物线于点 N,使点 M、N、C、E 是平行四边形的四个顶点?若存在,求点 M的坐标;若不存在,请说明理由;(3)设点 P 是直线AB下方抛物线上的一动点,当PAB面积最大时,求点 P 的坐标,并求PAB面积的最大值【答案】(1)抛物线的解析式为223y xx,直线AB的解析式为3y x,(2)(2,1)
17、或317 317(,)22(3)当32m时,PAB面积的最大值是278,此时 P 点坐标为33(,)22【解析】13解:(1)抛物线22y axx c经过(0,3)A、(3,0)B两点,9603acc ,13ac,抛物线的解析式为223y xx,直线y kxb经过(0,3)A、(3,0)B两点,303k bb ,解得:k 1b3,直线AB的解析式为3y x,(2)2223(1)4y xxx ,抛物线的顶点 C 的坐标为(1,4),/CE y轴,(1,2)E,2CE,如图,若点 M在 x 轴下方,四边形CEMN为平行四边形,则CE MN,设(,3)M aa,则2(,23)Naaa,223(23)
18、3MN aaaaa ,232aa,解得:2a,1a(舍去),14(2,1)M,如图,若点 M在 x 轴上方,四边形CENM为平行四边形,则CE MN,设(,3)M aa,则2(,23)Naaa,2223(3)3MN aaaaa ,232aa,解得:3172a,3172a(舍去),317 317(,)22M,综合可得 M点的坐标为(2,1)或317 317(,)22(3)如图,作/PG y轴交直线AB于点 G,设2(,23)Pmmm,则(,3)Gmm,223(23)3PG mmmmm ,22211393327(3)3()2222228PABPGAPGBSSSPG OBmmmmm ,15当32m时
19、,PAB面积的最大值是278,此时 P 点坐标为33(,)22【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法求函数解析式,二次函数求最值问题,以及二次函数与平行四边形、三角形面积有关的问题4 (2019内蒙古中考真题)已知,如图,抛物线2(0)y ax bxca的顶点为(1,9)M,经过抛物线上的两点(3,7)A 和(3,)B m的直线交抛物线的对称轴于点C(1)求抛物线的解析式和直线AB的解析式(2)在抛物线上,AM两点之间的部分(不包含,AM两点),是否存在点D,使得2DACDCMSS?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点,AM PQ为顶
20、点的四边形是平行四边形时,直接写出满足条件的点P的坐标【答案】(1)抛物线的表达式为:228yxx ,直线AB的表达式为:21yx;(2)存在,理由见解析;点P(6,16)或(4,16)或(17,2)或(1 7,2)【解析】解:(1)二次函数表达式为:219y ax,将点A的坐标代入上式并解得:1a ,故抛物线的表达式为:228yxx ,则点 3,5B,将点,AB的坐标代入一次函数表达式并解得:16直线AB的表达式为:21yx;(2)存在,理由:二次函数对称轴为:1x,则点1,1C,过点D作y轴的平行线交AB于点H,设点2,28D x xx,点,2 1H x x,2DACDCMSS,则 211
21、128 21 1 39 1 12222DACCASDHxxxxxx ,解得:1x 或 5(舍去 5),故点 1,5D;(3)设点,0Q m、点,Ps t,228tss ,当AM是平行四边形的一条边时,点M向左平移 4 个单位向下平移 16 个单位得到A,同理,点,0Q m向左平移 4 个单位向下平移 16 个单位为4,16m,即为点P,即:4ms,6t,而228tss ,解得:6s 或4,故点6,16P或4,16;当AM是平行四边形的对角线时,由中点公式得:2m s ,2t,而228tss ,17解得:17s ,故点17,2P 或17,2;综上,点6,16P或4,16 或17,2或17,2【点
22、睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中(3),要注意分类求解,避免遗漏5 (2019青海中考真题)如图 1(注:与图 2 完全相同),在直角坐标系中,抛物线经过点三点0(1)A,,(50)B,,4(0)C,(1)求抛物线的解析式和对称轴;(2)P是抛物线对称轴上的一点,求满足PAPC的值为最小的点P坐标(请在图 1 中探索);(3)在第四象限的抛物线上是否存在点E,使四边形OEBF是以OB为对角线且面积为12的平行四边形?若存在,请求出点E坐标,若不存在请说明理由.(请在图 2 中探索)【答案】(1)2545442yxx,函数的对称轴为:3x;
23、(2)点8(3)5P,;(3)存在,点E的坐标为12(2,)5-或12,)5(4-【解析】解:1()根据点0(1)A,,(50)B,的坐标设二次函数表达式为:21565y axxaxx ,抛物线经过点4(0)C,则54a,解得:45a,抛物线的表达式为:2224416 465345555245yxxxxx=,函数的对称轴为:3x;182()连接BC、交对称轴于点P,此时PAPC的值为最小,设 BC 的解析式为:y kx b,将点BC、的坐标代入一次函数表达式:y kx b得:0 5,4k bb解得:4,54kb 直线BC的表达式为:4yx 45,当3x 时,85y,故点835P(,);3()存
24、在,理由:四边形OEBF是以OB为对角线且面积为12的平行四边形,则512EEOEBFSOByy四边形,点E在第四象限,故:则125Ey-,将该坐标代入二次函数表达式得:24126555yxx-,解得:2x 或4,故点E的坐标为122,5(-)或12,5(4-)【点睛】本题考查二次函数综合运用,涉及到一次函数、平行四边形性质、图形的面积计算等,其中2(),求线段和的最小值,采取用的是点的对称性求解,这也是此类题目的一般解法196 (2019 辽宁中考模拟)如图,抛物线2yax2axc(a0)交 x 轴于 A、B两点,A 点坐标为(3,0),与 y 轴交于点 C(0,4),以 OC、OA为边作矩
25、形 OADC 交抛物线于点 G(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线的对称轴 l 在边 OA(不包括 O、A 两点)上平行移动,分别交 x 轴于点 E,交 CD于点 F,交AC 于点 M,交抛物线于点 P,若点 M 的横坐标为 m,请用含 m 的代数式表示 PM 的长;(3)在(2)的条件下,连结 PC,则在 CD上方的抛物线部分是否存在这样的点 P,使得以 P、C、F 为顶点的三角形和AEM 相似?若存在,求出此时 m 的值,并直接判断PCM 的形状;若不存在,请说明理由【答案】(1)抛物线的解析式为248yxx433;(2)PM=24m4m3(0m3);(3)存在这样的点 P 使PFC 与A
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