2023年中考数学压轴题23二次函数推理计算与证明综合问题(教师版含解析).pdf
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1、挑 战 2023年 中 考 数 学 压 轴 题 之 学 霸 秘 笈 大 揭 秘(全 国 通 用)专 题 23二 次 函 数 推 理 计 算 与 证 明 综 合 问 题 典 例 剖 析._【例 1】(2022北 京)在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy中,点(1,机),(3,)在 抛 物 线 y=o?+bx+c(a0)上,设 抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=f.(1)当 c=2,时,求 抛 物 线 与 y 轴 交 点 的 坐 标 及 r的 值;(2)点(xo,m)(xo#1)在 抛 物 线 上.若 机 求 f的 取 值 范 围 及 xo的 取 值 范 围.【分 析】(1)将 点(1
2、,m),(3,n)代 入 抛 物 线 解 析 式,再 根 据 团=得 出 6=-4,再 求 对 称 轴 即 可;(2)再 根 据,可 确 定 出 对 称 轴 的 取 值 范 围,进 而 可 确 定 xo的 取 值 范 围.【解 答】解:(1)将 点(1,?),(3,)代 入 抛 物 线 解 析 式,.fm=a+b+cln=9a+3b+c;/n=/i,.a-h+c=9a+3h+cf 整 理 得,h=-4iz,二 抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线=-2=-二 空=2;2a 2a/-2 rc=2,,抛 物 线 与 y轴 交 点 的 坐 标 为(0,2).(2)V m n c,/.a+h+c9a
3、+3b+cc,解 得-4 a b-3a,3a-b 4 af.&.一 2 胆,即 与 r2.2a 2a 2a 2当/=旦 时,xo=2;2当 t=2 时,xo=3.加 的 取 值 范 围 2Vxo3.【例 2】(2022绍 兴)己 知 函 数 y=-/+fer+c(b,c为 常 数)的 图 象 经 过 点(0,-3),(-6,-3).(1)求 儿 c的 值.(2)当-4WxW0时,求 y 的 最 大 值.(3)当 机 WxW O 时,若 y 的 最 大 值 与 最 小 值 之 和 为 2,求 机 的 值.【分 析】(1)将 图 象 经 过 的 两 个 点 的 坐 标 代 入 二 次 函 数 解
4、析 式 解 答 即 可;(2)根 据 x 的 取 值 范 围,二 次 函 数 图 象 的 开 口 方 向 和 对 称 轴,结 合 二 次 函 数 的 性 质 判 定 y 的 最 大 值 即 可;(3)根 据 对 称 轴 为 x=-3,结 合 二 次 函 数 图 象 的 性 质,分 类 讨 论 得 出,的 取 值 范 围 即 可.【解 答】解:(1)把(0,-3),(-6,-3)代 入 y=尤+c,得 h=-6,c=-3.(2)-f-6x-3=-(x+3)2+6,又:-4WxW0,.当 x=-3时,y 有 最 大 值 为 6.(3)当-3VmW0 时,当 x=0时,y 有 最 小 值 为-3,当
5、 x=m时,y 有 最 大 值 为-,/-6/n-3,-nr-6m-3+(-3)=2,.m=-2 或 m-4(舍 去).当,后-3 时,当 x=-3 时 y 有 最 大 值 为 6,),的 最 大 值 与 最 小 值 之 和 为 2,最 小 值 为-4,-(,+3)2+6=-4,in 0或 t=3+V 10(舍 去).综 上 所 述,”=-2或-3-A/TO.【例 3】(2022青 岛)已 知 二 次 函 数 y=/+ur+?2-3(小 为 常 数,加 0)的 图 象 经 过 点 尸(2,4).(1)求 相 的 值;(2)判 断 二 次 函 数、=/+犹+m2-3的 图 象 与 x 轴 交 点
6、 的 个 数,并 说 明 理 由.【分 析】(1)将(2,4)代 入 解 析 式 求 解.(2)由 判 别 式 A 的 符 号 可 判 断 抛 物 线 与 x轴 交 点 个 数.【解 答】解:(I)将(2,4)代 入)=%2+1计,2-3 得 4=4+2,+尸-3,解 得“=1,.2=-3,又 又 一 0,“n=(2).y=,+x-2,V A=i2-4ac=l2+8=90,.二 次 函 数 图 象 与 x 轴 有 2 个 交 点.【例 4】(2022杭 州)设 二 次 函 数 yi=2?+bx+c(b,c是 常 数)的 图 象 与 x 轴 交 于 A,8 两 点.(1)若 A,8 两 点 的
7、坐 标 分 别 为(1,0),(2,0),求 函 数 户 的 表 达 式 及 其 图 象 的 对 称 轴.(2)若 函 数 yi的 表 达 式 可 以 写 成 yi=2(x-/7)2一 2(是 常 数)的 形 式,求 He,的 最 小 值.(3)设 一 次 函 数”=x-m(?是 常 数),若 函 数 yi的 表 达 式 还 可 以 写 成 1=2(X-/M)(x-/-2)的 形 式,当 函 数 y=yi-”的 图 象 经 过 点(xo,0)时,求 xo-m的 值.【分 析】(1)根 据 A、8 两 点 的 坐 标 特 征,可 设 函 数 yi的 表 达 式 为 yi=2(x-xi)(x-也)
8、,其 中 XI,X2是 抛 物 线 与 x轴 交 点 的 横 坐 标;(2)把 函 数 yi=2(x-h)2-2,化 成 一 般 式,求 出 对 应 的 仄 c的 值,再 根 据+c式 子 的 特 点 求 出 其 最 小 值;(3)把 yi,代 入),=丫 1-2求 出 y 关 于 x 的 函 数 表 达 式,再 根 据 其 图 象 过 点(xo,0),把(刈,0)代 入 其 表 达 式,形 成 关 于 刈 的 一 元 二 次 方 程,解 方 程 即 可.【解 答】解:(1),二 次 函 数)u=2?+bx+c 过 点 A(1,0)、B(2,0),.y=2(x-1)(x-2),即 yi=Zr2
9、-6x+4.二 抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=-2=旦.2a 2(2)把 yi=2(x-h)2-2 化 成 一 般 式 得,yx l x1-4hx+2h2-2.:.b=-4h,C=2 M-2.:.b+c=2序-4/?-2=2(/z-1)2-4.把+c的 值 看 作 是 力 的 二 次 函 数,则 该 二 次 函 数 开 口 向 上,有 最 小 值,二 当 h=时,b+c的 最 小 值 是-4.(3)由 题 意 得,y=yi-y2=2(X-m)(X-7 7 7-2)-(x-加=(x-m)2(x-m)-5J.,函 数 y 的 图 象 经 过 点(xo,0),(xo-/n)2(xo-t
10、n-5=0.xo-m=Of 或 2(刈-m)-5=0.即 xo-m=0 或 xo-m=.2【例 5】(2022安 顺)在 平 面 直 角 坐 标 系 中,如 果 点 尸 的 横 坐 标 和 纵 坐 标 相 等,则 称 点 P 为 和 谐 点.例 如:点(1,1),弓,.1),(-&,-&),都 是 和 谐 点.(1)判 断 函 数 y=2 x+l的 图 象 上 是 否 存 在 和 谐 点,若 存 在,求 出 其 和 谐 点 的 坐 标;(2)若 二 次 函 数 y=a?+6x+c(a#0)的 图 象 上 有 且 只 有 一 个 和 谐 点 吟,-|).求 m。的 值;若 IWxW/nn寸,函
11、数),=以 2+6工+。+_1(aW O)的 最 小 值 为-1,最 大 值 为 3,求 实 数 相 4的 取 值 范 围.【分 析】(1)设 函 数 y=2 x+l的 和 谐 点 为 G,x),可 得 2 x+l=x,求 解 即 可;(2)将 点($,)R A y=a2+6x+c,再 由 ax2+6x+c=x 有 且 只 有 一 个 根,=25-2 24 m=0,两 个 方 程 联 立 即 可 求、c 的 值;由 可 知 y=-/+6 x-6=-(x-3)2+3,当 x=1 时,y=-1,当 x=3 时,y=3,当 x=5 时,y=-1,则 时 满 足 题 意.【解 答】解:(1)存 在 和
12、 谐 点,理 由 如 下,设 函 数 y=2 x+l的 和 谐 点 为 G,x),2 A+1 X y解 得 x=-1,和 谐 点 为(-1,-1);(2);点 仔-1)是 二 次 函 数 y=a/+6x+c(#0)的 和 谐 点,.互=至。+15+。,2 4丁=_ 25 _ 254 2 二 次 函 数 y=o?+6x+c(a#0)的 图 象 上 有 且 只 有 一 个 和 谐 点,./+6工+。=1 有 且 只 有 一 个 根,A=25-4=0,-1,c=-2;4 由 可 知 y=-f+6 x 6=-(x-3)2+3,抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=3,当 x=l 时,y=-1,当
13、 x=3 时,y=3,当 x=5 时,y=-1,:函 数 的 最 大 值 为 3,最 小 值 为-1;当 时,函 数 的 最 大 值 为 3,最 小 值 为-1.满 分 训 练.一.解 答 题(共 20题)1.(2022瑞 安 市 校 级 三 模)已 知 抛 物 线 y=a/-2-2+次(4WO).(1)求 这 条 抛 物 线 的 对 称 轴:若 该 抛 物 线 的 顶 点 在 x 轴 上,求 a 的 值;(2)设 点 P(?,yi),Q(4,2)在 抛 物 线 上,若 求 现 的 取 值 范 围.【分 析】(1)把 解 析 式 化 成 顶 点 式,根 据 顶 点 式 求 得 对 称 轴 和
14、顶 点 坐 标,根 据 顶 点 在 x轴 上 得 到 关 于。的 方 程,解 方 程 求 得 a 的 值;(2)根 据 二 次 函 数 的 性 质,分 两 种 情 况 即 可 求 出 的 范 围.【解 答】解:(I)、抛 物 线 yuax2-2ax-2+。2=。(%-|)2+a2-a-2,抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=l.若 抛 物 线 的 顶 点 在 x 轴 上,则 a2-a-2=0,.,.a=2 或-I.(2)抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=l,则 Q(4,”)关 于 直 线 x=l对 称 点 的 坐 标 为(-2,”),.,.当 a0时,若 yi4.2.(202
15、2西 城 区 校 级 模 拟)在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy中,点 A(xi,yi)、点 B(X 2,”)为 抛 物 线 丫=-2ax+a(aWO)上 的 两 点.(1)求 抛 物 线 的 对 称 轴;(2)当-2xi-1且 1%22时,试 判 断 户 与”的 大 小 关 系 并 说 明 理 由;(3)若 当 且 什 2x2f+3时,存 在 yi=,求 f的 取 值 范 围.【分 析】(1)先 化 抛 物 线 的 表 达 式 为 y=“(x-1)2+1,依 此 可 求 抛 物 线 的 对 称 轴;(2)利 用 二 次 函 数 性 质 即 可 求 得 答 案:(3)利 用 二 次 函 数
16、 性 质 存 在 A 到 对 称 轴 的 距 离 与 5 到 对 称 轴 的 距 离 相 等 即 可 解 答.【解 答】解:(1)y cvr-2ax+a a(x-1)2.二 抛 物 线 的 对 称 轴 为 x=l;(2);-2xi-1,X22,1-X-X 2f:.A离 对 称 轴 越 远,若。0,开 口 向 上,则 若。0,开 口 向 下,则 yi y2,(3).rxir+l,/+2J C 2/+3,存 在 yi=,则 什 1l,.,V0 且 fl,.存 在 1-X1=X2-1,即 存 在 A到 对 称 轴 的 距 离 与 B 到 对 称 轴 的 距 离 相 等,:.-tt+2-1 且 1-(
17、汁 1)r+3-1,/.-lr0.3.(2022新 野 县 三 模)在 平 面 直 角 坐 标 系 中,已 知 抛 物 线 y=ar2-4or+2.(1)抛 物 线 的 对 称 轴 为 直 线 x=2,抛 物 线 与 y 轴 的 交 点 坐 标 为(0,2):(2)若 当 x 满 足 1WXW5时,y 的 最 小 值 为-6,求 此 时 y 的 最 大 值.【分 析】(1)由 对 称 轴 方 程,将 对 应 系 数 代 入 可 得,令 抛 物 线 解 析 式 中 的 x=0,求 得 y,答 案 可 得;(2)利 用 当 x 满 足 时,y 的 最 小 值 为-6,可 求 得”的 值,再 利 用
18、 二 次 函 数 图 象 的 特 点 可 确 定 y 的 最 大 值.【解 答】解:(1)抛 物 线 尸)-4取+2 的 对 称 轴 为 直 线 x=-9=2.2a令 尤=0,则 y=2.抛 物 线 y=ax2-4ar+2与 y 轴 的 交 点 为(0,2).故 答 案 为:x=2;(0,2).(2);抛 物 线 y=a?-4依+2 的 对 称 轴 为 直 线 x=2,顶 点 在 1WXW5范 围 内,当 x 满 足 10 W 5 时,y 的 最 小 值 为-6,.当“0 时,抛 物 线 开 口 向 下,x=5 时 y 有 最 小 值-6,/.25a-20+2=-6,解 得。=一 旦,5二 抛
19、 物 线 为 y=-B/+丝 x+25 5当 x=2 时,y=-&X22+丝 X2+2=丝,5 5 5,此 时 y 的 最 大 值 为 丝.5当”0,抛 物 线 开 口 向 上,x=2 时 y 有 最 小 值-6,二 4。-8+2=-6,解 得 a=2,.,.抛 物 线 为 y=2f-8x+2,当 x=5 时,y=2X25-8X5+2=12,此 时 y 的 最 大 值 12.综 上,y 的 最 大 值 为 12.4.(2022萧 山 区 二 模)在 平 面 直 角 坐 标 系 中,已 知 二 次 函 数 y=n/+(-1)x-1.(1)若 该 函 数 的 图 象 经 过 点(1,2),求 该
20、二 次 函 数 图 象 的 顶 点 坐 标.(2)若(xi,yi)(xi,”)为 此 函 数 图 象 上 两 个 不 同 点,当 XI+X2=-2时,恒 有 yi=”,试 求 此 函 数 的 最 值.(3)当。0,即 可 得 到 该 二 次 函 数 图 象 的 顶 点 在 第 二 象 限.【解 答】解:(1);函 数 图 象 过 点(1,2),,将 点 代 入 丫=以 2+(4-1)X-1,解 得 a=2,二 次 函 数 的 解 析 式 为 y=2x2+x-1,该 二 次 函 数 的 顶 点 坐 标 为(-工,-9);4 8(2)函 数 y=a?+(a-1)x-1的 对 称 轴 是 直 线 工
21、=-用 工,V(xi,yi),(X2,J2)为 此 二 次 函 数 图 象 上 的 两 个 不 同 点,且 XI+%2=-2,则 yi=”,.a-l_Xl+x2_2一.-,2a 2 2:.a=-1,.y=-x2-2x-1=-(x+1)2o,当 x=-l时,函 数 有 最 大 值 0;(3)V y=a r2+(a-1)x-1,由 顶 点 公 式 得:x=-且 二 上=-y=-4a-(a-1)=-3.il)一,2a 2 2a 4a 4a V 0且 a#-1,A x 0,该 二 次 函 数 图 象 的 顶 点 在 第 二 象 限.5.(2022盈 江 县 模 拟)抛 物 线 C i:y=/+6 x+
22、c的 对 称 轴 为 x=l,且 与 y 轴 交 点 的 纵 坐 标 为-3.(1)求 4 c 的 值;(2)抛 物 线 C2:y=-j?+mx+n经 过 抛 物 线 C i的 顶 点 P.求 证:抛 物 线 C2的 顶 点。也 在 抛 物 线 C i上;若,=8,点 E是 在 点 尸 和 点。之 间 抛 物 线 C1上 的 一 点,过 点 E作 x 轴 的 垂 线 交 抛 物 线 C2于 点 F,求 E F长 度 的 最 大 值.【分 析】(I)根 据 对 称 轴 公 式 x=-且,即 可 求 出 b 的 值,由 抛 物 线 与 y 轴 交 点 的 纵 坐 2a标 为-3 即 可 求 得 c
23、 的 值;(2)由(1)可 得 抛 物 线 C i的 解 析 式,从 而 可 得 抛 物 线 C i的 顶 点 P 的 坐 标,由 抛 物 线 C2经 过 抛 物 线 C1的 顶 点 可 得=-m-3,从 而 可 得 抛 物 线 C2为:y=-xi+mx-m-3,根 据 对 称 轴 公 式 x=-上,即 可 求 出 顶 点。的 坐 标,再 将 点。的 横 坐 标 代 入 抛 物 线 Cl2a的 解 析 式 中,即 可 证 明;先 分 别 求 出 点。和 点。的 横 坐 标,由 可 得=-1 1,设 点 E 横 坐 标 为 x,由 点 E 在 抛 物 线 C i上 可 表 示 出 纵 坐 标,由
24、 题 可 知 点 F 与 点 E 横 坐 标 相 同,代 入 抛 物 线 C2的 解 析 式 中 可 得 点 尸 纵 坐 标,即 可 求 解.【解 答】(1)解::抛 物 线 y=/+历;+c对 称 轴 为 x=l,且 与 y 轴 交 点 的 纵 坐 标 为-3,:b=-2;(2)证 明:,抛 物 线。的 解 析 式 为:y=/-2%-3,,顶 点 P 的 坐 标 为:(1,-4),抛 物 线 C2经 过 抛 物 线 C)的 顶 点,-4=-l2+/+n,.=-3,/.抛 物 线 C2 为:y=x2+/wx-tn-3,.对 称 轴 为:直 线 x=-L=典,2a 2将 x=代 入 y=-3,得
25、:2.点 Q 坐 标 为:(典,-/M-3),2 4将 产 方 代 入 y=7-2r-3,得:2y=-/n-34,点。也 在 抛 物 线 Ci上;解:由 知=-?-3,.=8,-11,抛 物 线 C2的 解 析 式 为:y=-?+8x-11,对 称 轴 为:直 线=胃=4,设 点 E 横 坐 标 为 x,V 点 E 是 在 点 P 和 点。之 间 抛 物 线 Ci上 的 一 点,.点 E 坐 标 为(x,?-2x-3),lx4,.过 点 E 作 x 轴 的 垂 线 交 抛 物 线 C2于 点 F,点 尸 横 坐 标 为 X,二 点 F 坐 标 为(x,-7+8x-ll),-7+8x-11-(x
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- 2023 年中 数学 压轴 23 二次 函数 推理 计算 证明 综合 问题 教师版 解析
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