四川省2020中考数学专题突破复习题型专项十二二次函数与几何图形的综合题试题.pdf
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1、文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.1文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.专项(十二)二次函数与几何图形的综合题类型 1 探究图形面积的数量关系及最值问题1(2016安徽)如图,二次函数yax2bx 的图象经过点A(2,4)与 B(6,0)(1)求 a,b 的值;(2)点 C 是该二次函数图象上A,B两点之间的一动点,横坐标为x(2 x 6)写出四边形OACB 的面积 S关于点 C的横坐标x 的函数解析式,并求S的最大值解:(1)将 A(2,4)与 B(6,0)代入 y ax2bx.得解得a12,b3.(2)过点 A作 x 轴的垂线,垂足为D(2,0),
2、连接 CD,过点 C作 CE AD,CF x 轴,垂足分别为点E,F.S OAD12OD AD 1224 4,S ACD12AD CE 124(x 2)2x4,S BCD12BD CF 124(12x23x)x26x,则 S SOADSACDSBCD4(2x 4)(x26x)x28x.S关于 x 的函数解析式为S x28x(2 x6)S(x 4)216.当 x4 时,四边形OACB 的面积 S取最大值,最大值为16.2(2016雅安中学一诊)如图,已知抛物线yax232xc 与 x 轴相交于A,B两点,并与直线y12x 2 交于 B,C两点,其中点C是直线 y12x2 与 y 轴的交点,连接A
3、C.(1)求抛物线解析式;(2)求证:ABC 为直角三角形;(3)在抛物线CB段上存在点P使得以 A,C,P,B为顶点的四边形面积最大,请求出点P的坐标以及此时以A,C,P,B为顶点的四边形面积解:(1)直线y12x2 交 x 轴,y 轴于 B,C两点,B(4,0),C(0,2)yax232xc 经过点 B,C,16a6 c0,c 2.解得a12,c 2.y12x232x2.(2)令12x232x20,解得 x1 1,x24.OA 1,OB 4.AB 5.AC2OA2OC25,BC2OC2OB220,AB225.AC2BC2AB2.ABC为直角三角形(3)连接 CD,BD,过点 P作 PE A
4、B,垂足为点E,直线 EP交线段 BC于点 D.设直线 BC的解析式为ykx b.将 B(4,0),C(0,2)代入,得文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.2文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.b 2,4kb0.解得k12,b 2.直线 BC的解析式为y12x 2.设点 D(a,12a2),则点 P(a,12a232a2)PD PE DE 12a232a2(12a2)12a22a,当 a2 时,PD有最大值,PD的最大值为2.S四边形 ACPBSACBS CBP12AB OC 12OB DP 1252124DP 52PD.当 PD最大时,四边形ACPB
5、的面积最大当点 P的坐标为(2,3)时,四边形ACPB的面积的最大值为522 9.3(2015攀枝花)如图,已知抛物线y x2 bxc 与 x 轴交于 A(1,0),B(3,0)两点,与y 轴交于点C,抛物线的对称轴与抛物线交于点P,与直线BC相交于点M,连接 PB.(1)求抛物线的解析式;(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得 BCD的面积最大?若存在,求出点 D坐标及 BCD面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q,使得 QMB与PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)把 A,B两点坐标代入抛物线解析式,
6、得1bc0,93bc0.解得b2,c3.抛物线解析式为y x22x3.(2)设 D(t,t2 2t 3),过点 D作 DH x轴于点 H,连接 DC,DB.令 x 0,则 y3,C(0,3)S BCD S梯形 DCOHSBDHSBOC12(t22t 33)t 12(3 t)(t2 2t 3)123332t292t.320,当 t 922(32)32时,即点D坐标为(32,154)时,SBCD有最大值,且最大面积为278.(3)存在P(1,4),过点 P且与 BC平行的直线与抛物线的交点即为所求Q点之一,直线 BC解析式为为y x3,过点 P且与 BC平行的直线为y x5.由y x 5,y x2
7、2x3,解得x2,y3.Q1(2,3)直线 PM的解析式为x1,直线 BC的解析式 y x 3,M(1,2)设 PM与 x 轴交于点 E,PM EM 2,文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.3文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.过点 E且与 BC平行的直线为y x1.从而过点E且与 BC平行的直线与抛物线的交点也为所求Q点之一联立y x1,y x22x3,解得x13172,y11172,x23172,y21172.Q2(3172,1172),Q3(3172,1172)满足条件的Q点坐标为(2,3),(3172,1172)或(3172,1172)类型 2
8、探究线段的数量关系及最值问题4(2016成都青羊区二诊改编)已知抛物线y1ax2(2a1)x 2(a 0)与 x 轴交于 A,B两点,与 y 轴相交于点C,且点 A在点 B的左侧(1)若抛物线过点D(2,2),求实数a 的值;(2)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点E,使 AE CE最小,求出点E的坐标解:(1)抛物线过点D(2,2),1a4(2a1)2 2 2,解得 a4.(2)点 A,B是抛物线与x 轴的交点,点 B是点 A关于抛物线对称轴的对称点连接 BC交对称轴于点E,则点 E即为使 AE CE最小的点a4,抛物线解析式为y14x212x2.令 y 0,则14x212x20,解
9、得 x1 2,x24.令 x 0,则 y 2.A(2,0),B(4,0),C(0,2),对称轴为直线x1.直线 BC解析式为 y12x2.当 x1 时,y32,E(1,32)5(2015南充)已知抛物线y x2bxc 与 x 轴交于点A(m2,0)和 B(2m1,0)(点 A在点 B的左侧),与 y轴相交于点C,顶点为P,对称轴为l:x1.(1)求抛物线解析式;(2)直线 y kx2(k 0)与抛物线相交于两点M(x1,y1),N(x2,y2)(x1x2),当|x1x2|最小时,求抛物线与直线的交点 M和 N的坐标;(3)首尾顺次连接点O,B,P,C构成多边形的周长为L.若线段 OB在 x 轴
10、上移动,求L 最小时点O,B移动后的坐标及 L 的最小值解:(1)由题意,得b2(1)1,b2.文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.4文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.抛物线y x2bxc 与 x 轴交于点A(m 2,0)和 B(2m1,0),x2bxc0 的解为 m 2 和 2m 1.(m2)(2m1)b,(m2)(2m 1)c.m 1,c3.抛物线解析式为y x22x3.(2)联立y kx2,y x22x3得 x2(k 2)x 10.x1 x2(k 2),x1x2 1,(x1x2)2(x1x2)2 4x1x2(k 2)24.当 k2 时,(x1x2
11、)2的最小值为4,即|x1x2|的最小值为2.x1x20,x1x2 1.解得 x1 1,x21,则 y10,y24.当|x1x2|最小时,抛物线与直线的交点为M(1,0),N(1,4)(3)由(1)得 O(0,0),B(3,0),P(1,4),C(0,3)LOB BP PC CO,又线段OB平移过程中,OB,PC的长度不变,要使 L 最小,只需BP CO最短如图,平移线段OC到 BC,四边形OBC C 是矩形 C(3,3)作点 P关于 x 轴(或 OB)的对称点P(1,4),连接 CP与 x 轴交于点B.设 CP解析式为yaxn.an 4,3an3.解得a72,n152.y72x152.当 y
12、 0 时,x157,B(157,0)又 315767,故点 B向左平移67个单位,平移到B.同时,点O向左平移67个单位,平移到O(67,0),即线段 OB向左平移67个单位时,周长L 最短此时,线段BP,CO之和最短为PC 722253,OB OB 3,CP 2.当线段OB向左平移67个单位,即点O平移到 O(67,0),点 B平移到 B(157,0)时,周长 L 最短为5323.类型 3探究特殊三角形的存在性问题6如图,已知抛物线E1:yx2经过点 A(1,m),以原点为顶点的抛物线E2经过点 B(2,2),点 A,B关于 y 轴的对称点分别为点A,B.(1)求 m的值;(2)求抛物线E2
13、的函数解析式;(3)在第一象限内,抛物线E1上是否存在点Q,使得以点Q,B,B为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.5文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)抛物线E1经过点 A(1,m),m 121.(2)抛物线E2的顶点在原点,可设它对应的函数解析式为yax2(a0),又点 B(2,2)在抛物线E2上,2a22.解得 a12.抛物线E2的函数解析式为y12x2.(3)假设在抛物线E1上存在点Q,使得以点Q,B,B为顶点的三角形为直角三角形当点 B为直角顶点时,过点B作 Q1B
14、 BB 交抛物线E1于点 Q1,则点 Q1与 B的横坐标相等且为2.将 x 2 代入 yx2,得 y4.点 Q1(2,4);当点 Q2为直角顶点时,则有Q2B2Q2B2BB2,过点 Q2作 Q2G BB 于点 G.设点 Q2的坐标为(t,t2)(t 0),则有(t 2)2(t22)2(2 t)2(t22)242,整理得t43t20.t 0,t230,解得 t13,t23(舍去)点 Q2(3,3)综上所述,存在符合条件的点Q坐标为(2,4)与(3,3)7(2016雅安中学二诊)如图,已知抛物线与y 轴交于点C(0,4),与 x 轴交于 A(x1,0),B(x2,0)两点,其中x1,x2为方程 x
15、22x80 的两个根(1)求该抛物线的解析式;(2)点 Q是线段 AB上的动点,过点Q作 QE AC,交 BC于点 E,连接 CQ,设 Q(x,0),CQE 的面积为y,求 y 关于x 的函数关系式及 CQE 的面积的最大值;(3)点 M的坐标为(2,0),问:在直线AC上,是否存在点F,使得 OMF是等腰三角形?若存在,请求出点F 的坐标,若不存在,请说明理由解:(1)解方程 x22x80,得 x14,x2 2.A(4,0),B(2,0)设抛物线解析式为ya(x 4)(x 2)将 C(0,4)代入,解得 a12.抛物线解析式为y12x2x4.(2)由 Q(x,0),可得 BQ x2,AQ 4
16、x,过点 E作 EH AB于点 H.EH CO.EHCOBEBC.又QE AC,BEBCBQBA.EHCOBQBA.EH4x 26,即 EH 23(x 2)S CQESCBQSEBQ12(x 2)412(x 2)23(x 2),y 关于 x 的函数关系式为y13x223x8313(x 1)23(2x4)CQE的面积的最大值为3.(3)存在点 F 使得 OMF是等腰三角形设 AC的解析式为ykxb.直线 AC过点 A(4,0)和 C(0,4),文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.6文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.4kb0,b4.解得k 1,b4.直线
17、AC的解析式为y x4.点 F 在 AC上,设 F(x,x4),OF x2(x4)2,MF(x2)2(x4)2,OM 2.若OMF是等腰三角形,则可能有三种情况:如图 1,当 OF FM时,F 的横坐标应为1,F(1,3);当 OM OF 2 时,x2(x4)22,化简得 x24x60.80这种情况不存在;如图 2,当 OM MF时,(x2)2(x4)24,化简得 x26x80,解得 x1 2,x24(舍去)F(2,2)综上所述,当 OMF是等腰三角形时,F(1,3)或(2,2)8(2016凉山模拟)如图,已知正方形OABC 的边长为2,顶点 A,C分别在 x 轴,y 轴的正半轴上,点E 是
18、BC的中点,F 是 AB延长线上一点且FB1.(1)求经过点O,A,E三点的抛物线解析式;(2)点 P在抛物线上运动,当点P运动到什么位置时 OAP 的面积为2,请求出点P的坐标;(3)在抛物线上是否存在一点Q,使AFQ是等腰直角三角形?若存在直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)点 A的坐标是(2,0),点 E的坐标是(1,2)设抛物线的解析式是yax2bx c,根据题意,得解得a 2,b4,c0.抛物线的解析式是y 2x24x.(2)当OAP的面积是2 时,点 P的纵坐标是2 或 2.当 2x24x2 时,解得x1,点 P的坐标是(1,2);当 2x24x 2 时,解得 x12
19、,此时点 P的坐标是(12,2)或(1 2,2)综上,点P的坐标为(1,2),(1 2,2)或(1 2,2)(3)AF AB BF21 3,OA 2.则点 A是直角 顶点时,Q不可能在抛物线上;当点 F 是直角顶点时,Q不可能在抛物线上;当点 Q是直角顶点时,Q到 AF的距离是12AF32,若点 Q存在,则 Q的坐标是(12,32)将 Q(12,32)代入抛物线解析式成立抛物线上存在点Q(12,32)使AFQ是等腰直角三角形类型 4 探究特殊四边形的存在性问题9(2016雅安中学三诊)如图,已知二次函数y x2bxc 的图象经过A(2,1),B(0,7)两点(1)求该抛物线的解析式及对称轴;(
20、2)当 x 为何值时,y0?(3)在 x 轴上方作平行于x 轴的直线 l,与抛物线交于C,D两点(点 C在对称轴的左侧),过点 C,D作 x 轴的 垂线,垂足分别为点F,E.当矩形 CDEF为正方形时,求点C的坐标解:(1)把 A(2,1),B(0,7)两点的坐标代入y x2bxc,得文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.7文档收集于互联网,已整理,word 版本可编辑.解得b2,c7.该抛物线的解析式为y x22x7.y x22x7(x 1)2 8,对称轴为直线x1.(2)当 y0 时,x22x7 0,解得 x122,由图象知122x122时,y0.(3)设 C点的
21、坐标为(m,n),矩形 CDEF为正方形,n m22m 7,即 CF m22m 7.C,D两点 的纵坐标相等,C,D两点关于对称轴x1 对称设点 D的横坐标为p,则 1m p1,p2m,CD(2m)m 22m.CD CF,22m m22m7.解得 m1 1,m25.点 C在对称轴的左侧,m只能取 1.当 m 1 时,n m22m 7(1)22(1)74.点 C的坐标为(1,4)10(2016德阳旌阳区一模)如图,矩形OABC 在平面直角坐标系xOy 中,点 A 在 x 轴的正半轴上,点C 在 y 轴的正半轴上,OA 4,OC 3,若抛物线的顶点在BC边上,且抛物线经过O,A两点,直线AC交抛物
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