二次函数(压轴题)-湖北省2019-2021年3年中考真题数学分项汇编(解析版).pdf
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1、专题1 0二次函数(压轴题)一、解答题1.(2 0 2 1湖北中考真题)如 图1,已知4 P Q =45。,AABC中N A C B =90,动点P从点A出发,以2 6 c m/s的速度在线段A C上向点C运动,P Q,P R分 别 与 射 线 交 于E,F两 点,且当点P与 点C重合时停止运动,如 图2,设 点P的运动时间为x s,N RP Q与AABC的重叠部分面积为y e n?,y与x的函数关系由(0 x W5)和G(5 =2X2(0X5)-3 4 x2+3 6 0%-90 0(5 x/2 x 6-【分析】(1)先根据等腰直角三角形的判定与性质可得E F =PE,再根据x =5时,y =
2、5 0即可得;先根据运动速度和时间求 出 的长,再根据正弦三角函数的定义即可得;(2)先求出当点尸与点。重合时,”的值,再分0 xV5和5x两种情况,解直角三角形求出PE的长,然后利用三角形的面积公式即可得;(3)分0 xW5和5 cm,AC=NAB?-BC?=12后cm,则当点尸与点C重合时,AC 手6(s),当 0 xK 5 时,AP-2V5cm-EF=PE=AP-sin A=2xcm.1 1 ,则 y=SR,F P=-EF.PE=-E F2=2X2.,当5JAF2-F M2=xcm,52J 5:.PM=A M-A P =-xcm,5FM AC,ZACB=90,BC/FM,:./C N *
3、MF,.丝耳平*F M PM 迪 x 递 x5 5解得 CN=36后-6后x(cm),:.BN=BC-CN=(6岳-3075)cm,则 y=S“BN p+S邪E P =-B N CP+-B E PE,=I (6也x-3075)(12V5-2道x)+g (30-4x)2x,=-34X2+360X-900.|2X2(0X5)综上,y =一 -3 4 x2+3 6 0%-90 0(5 x 6)(3)当0 x W 5时,y =2 4 2,令2/=3 6,解得x =30或x =3夜(舍去),.在0 x W 5内,随x的增大而增大,.当 y 2 3 6时,3 7 2 x 5:当5 x W 6时,y =3
4、4 1+3 6 0尤 一90 0,此二次函数的对称轴为=一 一%一=.-3 4 x 2 1 790 90则由二次函数的性质可知,肖5 x j时,y随X的增大而增大;当 一 =3 4 x 5 2 +3 6 0 x 5 90 0 =5 0,当x =6时,y =-3 4 x 62+3 6 0 x 6-90 0 =3 6 5 0.则当x=6时,y取得最小值,最小值为3 6,即在5 x W 6内,都有y i 3 6,综上,当y N 3 6 c m 2时,x的取值范围为304 x W 6 .【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质、解直角三角形、相似三角形的判定与性质等知识点,较难的是题(2),正确分两种情
5、况讨论,并通过作辅助线,构造相似三角形和直角二角形是解题关键.32.(2021湖北鄂州市中考真题)如图,直线y=-/X+6与X轴交于点3,与)轴交于点A,点尸为线段A B的中点,点Q是线段O A上一动点(不与点。、A重合).(1)请直接写出点A、点 B、点尸的坐标;(2)连接P Q,在第一象限内将A O P Q沿PQ翻折得到AE P Q ,点。的对应点为点E.若N O Q =90。,求线段A Q的长;(3)在(2)的条件下,设抛物线、=2-2/+。3+。+1(。0)的顶点为点。.若 点。在 P QE内部(不包括边),求。的取值范围;在平面直角坐标系内是否存在点C,使|C Q-C目最大?若存在,
6、请直接写出点。的坐标;若不存在,请说明理由.图1图2【答案】A(0,6),8(4,0),P(2,3);(2)1;(3)2“j+a+=a(x-a)2+a+,回 其顶点C的坐标为(a,a+1),1 3点。是直线y=x+l(xw 0)上一点,回 NOQE=90。,02=5,回当y=5时,x=4又用点P(2,3)在直线y=x+l上回当点C在 Q E内 部(不含边)时,&的取值范惘是2 a 4:作 点 Q 关 于 直 线 y=x+l 的对称 点。,连 接 Q E交 直 线 y =x+l(x w O)于 点 c,则CQ=CQ,此时|C Q CE|=|C Q C|=Q E,|C Q -C 目 最大.团尸(2
7、,3),2(0,5),P是Q。的中点,团。(4,1),团Q E0 O Q,Q =O Q=5,团E(5,5),=4k+b k 4设Q E的解析式为:片kx+b,则 上 一,,解得:、U5=5k+b h=-5田。上 的解析式为:y=4x-1 5,联 立 y=4 x-1 5,,解得:y=x+1 6x-31 9y-一3回点C坐标为1 6 1 9T T答:存 在 点 C 使|C Q-C E|最 大,此 时 c 的坐标为1 6 1 9T T【点 睛】本题主要考查一次函数,二次函数与平面儿何的综合,掌握等腰直角三角形的性质,函数图像匕有的坐标特征,利用轴对称性,作出线段差的最大值,是解题的关键.3.(202
8、1湖北襄阳市中考真题)如图,直线y=g x+l与 x,y 轴分别交于3,A,顶点为P 的抛物线y=ox2-2 o r+c 过点 A.(1)求出点A,8 的坐标及c 的值;(2)若函数y=ox22or+c 在 3W xW 4时有最大值为。+2,求。的值;(3)连接A P,过点A 作 AP的垂线交x 轴于点M .设ABMP的面积为S.直接写出S关于。的函数关系式及的取值范围;结合S与。的函数图象,直接写出S:时。的取值范围.O2+2_7【答案】A(0,l),B(-2,0),c =l:a1 a S=2 2521(。1且0或。)2)-l(l a 2)3 5/2 口 c T 3+、a -22【分析】(1
9、)令 x=0,可得直线与y 轴的交点A 的坐标;令片0,可得直线与x 轴的交点8 的坐标,把点A 的坐标代入抛物线的解析式中,即可求得c 的值;(2)把=%2一2 a x+l配方后,分。0和。0 两种情况讨论,当3 K x 4 时,函数的最大值,根据题意可求得此时的。值;(3)设直线AP交 x 轴于点N,易得月包AOMBRtaMOA,由题意可求得ON的长,从而由相似的性质可求得 O M,分四种情况:当 a 0时,当 0。1 时,当 1。2 时,当。2时,分别就这些情况计算幽MP的面积即可;画出函数S的图象,求得当S=J 时 a 的值,结合函数图象即可求得S:时。的取值范围.8 8【详解】(1)
10、当 x =0时,y =g x +l =L 得 A(O,1)当y =0时,;+1 =0,解得 =一2.得8(-2,0)把 A(O,1)代入 y =o x?-2ax+c,得 c =l(2)0c=ly=ax2-2o x+l =Q(九-1)-+1-Q当Q0,3尤4时,y随1的增大而增大团当=4时,y的值最大由题意得9。+1。=。+2解得。=;当40,3 W x W 4时,y随X的增大而减小团当x=3时,y的值最大由题意得4。+1 4=4+2解得。=工(不合题意,舍去)2 =7 回P(l,l-a),A(0,l)团直线A P的解析式为y =-ar +1设直线A P交x轴于点N,令y=0,得X =a网叫,。
11、哪I过P点作P C 0 X轴于点C,则P C =|l-4当。0时,如下图所示H L4/V/I2L A P,OAMNW NAO+MAO=NAO+1 ANO=90 Rt AONRt MOAOA ON团-二-OM OA团 04 二 1c I I0 OM-=a=-aON 1 1308=2团 BM=0B+0M=2-a0PC=l-ai i i 3ElS=BM PC=-(2 a)(l 。)=一/一一a+2 2 2 2nA2当。01时,如下图所示,同理得:0M =-=a=a PC=l-aON 1BM=0B-0M=2-ai i 130S=-fiM.P C =-(2-a)(l-z)=-2a+12 2 2 2nA2
12、当 la2时,与上图同,同理得:OM=-=a=a PC=a-lON 1BM=0B-0M=2-a i 3回 S=-8M PC=-(2 a)(a l)=a2+-a-l2 2 2 2n A2当。2时,如下图所示,同理得:O M=-=|a|=a,PC=a-lON 1 1回 8M=OM-O8=a-2i i 1 30S=-B M.P C =-(a-2)(-l)=-a2 _ a+2 2 2 2当a=l或2时,此;时EIM8P不存在i 3 a2 4+1(0(1且“0或)2)综上所述,s=2 2画出的函数5的图象如下当工。2-3。+1=.时,解得。=圭亚或。=三,12 2 8 2 2由图象知,当 1223 s/
13、2,目 c t 3+5/2回 a -.2 2【点睛】本题是二次函数的综合,考查了二次函数的图象与性质,求图形面积等知识,涉及分类讨论思想,且分类的情形比较多,数形结合思想,是一个比较难的题.4.(2021湖北武汉市中考真题)抛物线y=f _ 交 x 轴于A,3 两 点(A 在 B 的左边).(1)的顶点C 在)轴的正半轴上,顶点E 在)轴右侧的抛物线上.如 图(1),若点C 的坐标是(0,3),点 E 的 横 坐 标 是 直 接 写 出 点 A,。的坐标;如 图(2),若点。在抛物线上,且口ACDE的面积是1 2,求点E 的坐标;(2)如 图(3),F 是原点。关于抛物线顶点的对称点,不平行)
14、轴的直线/分别交线段A E,BF(不含端点)于 G,,两点,若直线/与抛物线只有一个公共点,求证尸G+FH 的值是定值.【答案】A(1,0),峭?;点 E的坐标是(2,3).见解析【分析】(1)根据函数图象与x轴的交点,令片0,求出A(-1,0),点 E 在抛物线上,求根纵坐标为:,再根据平行四边形的性质,求出。连 CE,过点作x 轴垂线,垂足为M,过点C作 CNJ.EM,垂足为N,设点C坐标为(0,),点 E坐标为(北加2 一),根据平行四边形的性质,与点在抛物线上,得到初2-1+=(加+1)2-1,再由则ACE1AMNC-SaAME-S&CNE 列出方程求解;(2)方法一:先求出G、H两点
15、的横坐标,再利用F G +F H =+齿 一s i n Z A F O s i n Z B F O痴 力 而 国-)求解即可;方法二先用待定系数法求出直线BE与直线/的表达式,根据直线/与抛物线有唯一的交点,求出点”坐标为(一,加-1),点G坐标为(勺1,一?一1),再求出结果.【详解】(1)解:回抛物线y =f-l交x轴丁 A,3两 点(A在3的左边),团令y =x 2 _,i=o,解得:A F =B F =也,0 A(-1,O),3回点E在抛物线上,点E的横坐标是2”=(1)2-1 =5,回四边形ACDE是平行四边形,嘲+申3)0 D 设 点C坐标为(0,),点E坐标为(m,m2-1).E
16、 l四边形A C D E是平行四边形,团将AC沿AE平移可与 重合,点。坐标为(?+1,m 2 1 +).1 3点)在抛物线上,回山2-1+=(m+)2一.解得,=2 m+1,所以C(0,2 m+1).连C E,过点作x轴垂线,垂足为M,过点C作CN_LEW,垂足为N.贝U S&ACE=S梯 形AMNC-S/XAME-AC/V 1asOACDE=12,A(-1,O),回6=;(,+/+1)(2,”+1);(m+1乂/2-+1).回,+3加一10=0,解 得 叫=2,m2=-5(不合题意,舍去).团点E的坐标是(2,3卜(2)方法一:证明:依题意,得3(1,0),F(0,-2),回设直线3歹解析
17、式为丫 =丘+匕,则快+b=0,c,解得b=2k =2b=-2回直线B F的解析式为y=2x-2.同理,直线A尸的解析式为y=-2x 2.设直线/的解析式为 =比+凡y=t x+n.联立,,消去y得 炉一比一一 1 =0.y=x*-1团直线/与抛物线只有一个公共点,212A=(-/)2-4(-1)=0,1 1-1 .4y=2x-2联立1 py=t x-1I4且7 2,解得,xHt +2 7 同理,得%=匚.HA.B两点关于丁轴对称,ZA FO=ZB FO.0FG+FH=-+%s in Z A FO s in A B F O二;d(卜团E G +切的值为 石.m+m =pm m =-q-方法二:
18、证明:同方法一得直线3 尸的解析式为 =2%一2.设直线/的解析式为 =p x+q,/与抛物线唯一公共点为(?,机2-1).y=px-q)联立 Z ,消去丁得 1 p x q 1 =0,回 y=x-1p=2 m .解得 ,.回直线/的解析式为y =2 m x-疗 1.q=-nT -1y =2/nx-m2联立 ,且 mwl,解得y=2 x-23-,加1 .同理,点G坐 标 为 二,一mT j.回 一 F G +F H =&1-吟2+,(1 +加)2=当(_ 加)+告(1 +加)=石.团/G+FH 的值为 逐.m +Xx-2y-m 【点睛】本题是二次函数综合题,主要考查二次函数、一次函数、三角形面
19、积、方程组等知识点,解题的关键是学会利用参数,学会用方程组求两个函数图象的交点坐标,学会把问题转化为方程解决,属于压轴题.5.(2021 湖北荆州市中考真题)已知:直线y =%+1 与x轴、V 轴分别交于A、3两点,点 C为直线A B上一动点,连接O C,ZA O C为锐角,在 OC上方以OC为边作正方形O C D E,连接BE,设 5 E =7 .(1)如 图 1,当点。在线段A3上时,判 断 座 与 A3的位置关系,并说明理由;图 1(2)真接写出点E的坐标(用含,的式子表示);(3)若tanNAOC=Z,经过点A的抛物线丁=公2+法+。0)顶点为,且有6。+3+2c=0,PQ4的 面 积
20、 为 当/=也 时,求抛物线的解析式.2k 2备用图【答案】(1)BEAB,理由见解析;(2)(-r,i-?);(3)y=x2-4x+32 2【分析】(1)先求出点4 8的坐标,则可判断她。8是等腰直角三角形,然后结合正方形的旋转可证明她O C 0MO E(SA 5),可得团。8=回。4 7=4 5。,进而可得结论;(2)作辅助线如图1 (见解析),根据正方形的性质可证回MO C E E 1 N E。,可得C M=O N,O M=E N,由(1)的结论可得A C=B E=t,然后解等腰直角附CM,可求出进而可得答案;27 7(3)由抛物线过点A结合已知条件可求出抛物线的对称轴是直线x=2,然后
21、由(2)可求出当/=注 时k=l,2进一步即可求出点P 的纵坐标,从而可得顶点P的坐标,于是问题可求解.【详解】解:(1)BEQ AB,理由如下:对于直线y=-x+l,当 x=0时,y=l,当 y=0时,x=l,08 (0,1),A(1,0),回。4=。8=1,0008 4=004 8=4 5 ,团四边形。8E是正方形,E)O C=O E,0C O 5 =9 0,的AO8=90,E1M0C二 团 80E,mAO(BOE(SAS),团 团OBE二 团04c=45,回 回 E8c=回 8。+团08A=45+45=90,g|J 8函48;(2)作C 7 V偏。内于点 M,作日他x轴于点N,如图1,则
22、 团CMOWNO=90。,EONNEO=EONCOM=90 ,函 NEOWCOM,又 团。C=0,团 团 MOCWl/VE。,团CM二。N,OM=ENf在蜘CM 中,团CMA=90,团/V伏C=45。,AC=BE=t,V2AM=CM=,2E10M=l-t,2回点E在第二象限,回点E的坐标是(一 旦,1一旦);2 2(3)回抛物线过点A(1,0),cr+b+c=O,团 6a +3/7+2 c =0,1 3 消去c 可得b=-4 a,团抛物线的对称轴是直线x=2,如 图 1,当时,由(2)可得AC=Y2,2 2BAM=CM=-,20OM=l-=-=CM,2 20 t a n ZAOC-1.即 k=
23、l,瓯P O A 的面积 为 工,2即g x l x|y 3=;,解得M =1,团。0,1 3 顶点P的纵坐标是-1,回 点 P(2,-1),.y=a(x-2)2-1,把点A(1,0)代入,可求得0=1,回抛物线的解析式是y =(x 2)2 1 =f-4 尤+3.【点睛】本题主要考查了待定系数法求二次函数的解析式、正方形的性质、全等三角形的判定和性质、一次函数的性质以及等腰直角三角形的判定和性质等知识,具有一定的难度,熟练掌握相关知识、灵活应用数形结合的思想是解题的关键.6.(2 0 2 1 湖北恩施土家族苗族自治州中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形A B C。为正方形,点 A,3在
24、x 轴上,抛物线y =/+云+。经过点8,。(-4,5)两点,且与直线。C交于另一点E.(2)F为抛物线对称轴上一点,。为平面直角坐标系中的一点,是否存在以点Q,F,E,B为顶点的四边形是以3 E为边的菱形.若存在,请求出点尸的坐标;若不存在,请说明理由;(3)P为),轴上一点,过点P作抛物线对称轴的垂线,垂 足 为,连接M E,B P.探究EM+MP+依是否存在最小值.若存在,请求出这个最小值及点M的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)=*2+2%-3;(2)存在以点Q,F ,E,3为顶点的四边形是以3 E为边的菱形,点尸的坐标为(1,J万)或(T J五)或(一1,5-/万)或 卜L
25、5+J T 7);(3)EN+MP+PB存在最小值,最小值为“T +1,此时点M的坐标为(-L;.【分析】(1)由题意易得A D =A 5 =5,进而可得4(-4,0),则有见1,0),然后把点8、D代入求解即可;(2)设点厂(1,。),当以点Q.F,E,8为顶点的四边形是以8 E为边的菱形时,则根据菱形的性质可分当石时,当 瓦=8石时,然后根据两点距离公式可进行分类求解即可;(3)由题意可得如图所示的图象,连接。仞、DM,由题意易得D M=E 7W,四边形8O M P是平行四边形,进而可得O M=8P,则有a0+必+必=。知+加0 +1,若使EM+MP+依的值为最小,即ZW+MO+1为最小,
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