2023年中考数学高频考点突破——二次函数与最值.pdf
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1、2023年中考数学高频考点突破一一二次函数与最值1 .如图,直线y=-Jx+6分别交x轴、y轴于A、B 两点,抛物线丫=-/+8,与 y轴2o交于点D,点 P 是抛物线在第一象限部分上的一动点,过点P 作 PCJ_ x 轴于点C.(2)探究发现:假设P 与点D 重合,则 P B+P C=;(直接填写答案)试判断:对于任意一点P,PB+PC的值是否为定值?并说明理由;(3)试判断A P A B 的面积是否存在最大值?若存在,求出最大值,并求出此时点P 的坐标;若不存在,说明理由.2.如图,在平面直角坐标系中,直线y=x+3分别交x轴、y轴于A,C 两点,抛物线y=a x2+b x+c (a H
2、O),经过A,C 两点,与 x轴交于点B(1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)点 D 为直线AC上一点,点 E为抛物线上一点,且 D,E两点的横坐标都为2,点 F为 x轴上的点,若四边形ADE F是平行四边形,请直接写出点F 的坐标;(3)若点P 是线段AC上的一个动点,过点P 作 x轴的垂线,交抛物线于点Q,连接AQ,C Q,求ACQ的面积的最大值.3.如图,在平面直角坐标系x Qv 中,矩形。WC 的边。4在 x 轴上,顶点8(4,2)在抛物线y =a?+以上,且抛物线交A,轴于另一点0(6,0).(1)贝!|E=,E=?(2)已知8为A E边上一个动点(不与C、P重合),连结。B交0
3、 B于点E,过点B作F轴的平行线分别交抛物线、直线。8于G、0.求线段。尸的最大值,此时A P F G的面积为;若以点E为圆心,A E为半径作。0,试判断直线。B与。0的能否相切,若能请求出8点坐标,若不能请说明理由.4.定义一种变换:平移抛物线用得到抛物线F2,使邑经过K的顶点A.设F2的对称轴(1)如 图1,若F“y=x)经过变换后,得到Fz:y=x2+b x,点C的坐标为(2,0),则:b的 值 等 于;四边形ABCD为()A、平行四边形;B、矩形;C、菱形;D、正方形.(2)如图2,若用:y=a x?+c,经过变换后,点B的坐标为(2,c-1),求AABD的面积;(3)如图3,若Fi:
4、y=、2 -1+彳 经过变换后,心2炳,点P是直线AC上的动点,求点P到点D的距离和到直线AD的距离之和的最小值.4 R5.如图,平面直角坐标系,。,中,。为坐标原点,抛物线y =-5x 2+x+4交x轴于A、B两 点(点A在点B的左侧),交y轴于点C,以OB、0C为边作矩形OBDC,CD交抛物线于G.(1)求0B和0C的长;(2)抛物线的对称轴在边0B(不包括0、B两点)上作平行移动,交x轴于点E,交CD于点F,交BC于点M,交抛物线于点P.设0E=m,PM=h,求h与m的函数关系式,并求PM的最大值;(3)连接PC,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为顶点的三角形与
5、a BE M相似?若存在,求出相应的m的值,并判断PCM的形状;若不存在,请说明理由.6.如图,已知直线AB经 过 点(。,4),与抛物线y=x 2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 PMx 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?7.如图,已知抛物线y =,+b x +c (a W O)与 x轴交于点A(1,0)和点B(
6、-3,0),与 y轴交于点C,且 OC=OB.(1)求此抛物线的解析式;(2)若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE,CE,求四边形BOCE 面积的最大值,并求出此时点E的坐标;(3)点 P 在抛物线的对称轴上,若线段PA绕点P 逆时针旋转90后,点 A 的对应点A,恰好也落在此抛物线上,求点P 的坐标.8.如图,抛物线y=a x2+b x+c 为 x轴的一交点为A(-6,0),与 y 轴的交点为C(0,3),且经过点G(-2,3).(1)求抛物线的表达式.(2)点 P 是线段0A上一动点,过 P 作平行于y轴的直线与AC交于点Q,设a CPCJ的面积为 S,求 S的最大值.(3)若点B 是
7、抛物线与x 轴的另一定点,点 D、M 在线段AB上,点 N 在线段AC上,Z DCB=Z CDB,CD是 M N 的垂直平分线,求点M 的坐标.9.抛物线.丫=!炉-。+2与 x轴交于A,B 两 点(OACOB),与 y 轴交于点C.4 2(2)点 P 从点0 出发,以每秒2 个单位长度的速度向点B 运动,同时点E也从点0 出发,以每秒1 个单位长度的速度向点C 运动,设点P 的运动时间为t 秒(0 t 0,请证明x+2,并说明x为何值时才会有x+,=2.X X(3)若将抛物线3 先向上平移4个单位,再向左平移1 个单位后得到抛物线C2,设 A(m,y j,B(n,y2)是 C2上的两个不同点
8、,且满足:Z A0B=90,m 0,n ,=履+6与抛物线1 Q),=m2 一工工+同时经过A(O,3)、5(4,0).4(1)求?,的值.(2)点M 是二次函数图象上一点,(点M 在 4 8 下方),过 M 作 M N J.X轴,与AB交于点N,与*轴交于点。.求M N 的最大值.(3)在(2)的条件下,是否存在点N,使 A A O 8 和 A7V OQ相似?若存在,求出N点坐标,不存在,说明理由.1 7.已知:抛物线),=丁+(2加-1 卜+/_1 经过坐标原点,且当A=2【解析】试题分析:(1)把 B、D 两点的坐标代入抛物线的解析式y =办2+bx得 36 +6匕=0,解方程组即可求出
9、a、b的值;(2)由0、B 两点可得直线0B的解析式,设点E的坐标为1 3 1 1 3(m,2),则点 F 的坐标为(m,-n v+-m),点 G 的坐标为(m,-m),可求 FG=(-,n2+-w )-;Z H=-;(L2)2+1,从而得当m=2时,线段F G 的最大值为1,求出此时A P F G 的面积即可;直线AE 能与。相切,当直线AE 与。相切时,则 0BJ_ AE,.,.AABE AOAB,求得B E=L 进而可求得点E的坐标.1 6?+4/?=2 4试题解析:(1”抛物线丫=2+以经过点B(4,2),D(6,0),.合 2八,解得 :;36a+6b =0,3b=2(2)由点0(0
10、,0)、B(4,2)两点可得直线0 B 的解析式为y =gx,设点E的坐标为1 3 1 1 3(m,2),则点 F 的坐标为(m,-:川+-w ),点 G 的坐标为(m,-m),AFG=(-/2+-/n )4 2 2 4 2-;加=-;(?-2)2+1,二当111=2 时,线段FG的最大值为1.此时过E (2,2)、A(4,0)8 4两点直线A E 的解析式为y=-x+4,直线0B与直线A E 的交点P 的坐标为(-,y ),A F Go 1边 FG边上的高为可,.APPG的面积为鼻;直线AE 能与。0 相切,当直线AE 与。相切A R BE 2 BE时,则 OB_ LAE,/.ABE 0A0
11、AB,*.=,即:=二-,*BE=1,CE=3,点 E 的坐OA AB 4 2标 为(3,2).考点:二次函数综合题._4.(1)-2;D;(2)SAABD=2;点 P 到点D 的距离和到直线A D 的距离之和的最小值为我.【解析】试题分析:(1)已知F2的解析式,把已知坐标代入即可得出b的值;(2)在(1)的基础上求出SA M;(3)要分情况讨论点C在点A的左边还是右边,作 PHA D交 A D于点H,则 PD+PH=PB+PH,是 PB+PH值最小可求出h的最小值.解:(1)-2;D;(2)V F2;y=a (x -2)2+c -1,而 A (0,c)在 F z 上,可得a j.4.,.D
12、B=(4a+c)-(c -1)=2,SAABD=2;(3)当点C 在点A的右侧时(如图1),设 A C 与 B D交于点N,抛物线 y=x2-配方得 y=(x -1),2,其顶点坐标是A (1,2),:A C=2,_.点C的坐标为(1+2仃 2).过点A,乖 2 解析式为 y=(X-1-V 3)2+I,A B (1+E,1),A D (1+后 3).*.N B=N D=1,:点 A与点C关于直线B D对称,.A C DB,且 A N=N C四边形A B C D是菱形.,PD=PB.作 PHA D 交 A D 于点 H,则 PD+PH=PB+PH.要使PD+PH最小,即要使PB+PH最小,此最小
13、值是点B到 A D 的距离,即 A B D 边 A D上的高h.;DN=L A N=F,DB A C,A ZDA N=30,故A A B D 是等边三角形.,)=亨心=在二最小值为当点C 在点A的左侧时(如图2),同理,最小值为_综上,点P 到点D 的距离和到直线A D 的距离之和的最小值为y4.?35.(1)0B=3,0C=4;(2)h=-nr+4m(0m 9 9 16A M C F=ZM B E,A ZC PF=M C F,V ZPC F+C PF=90,A ZPC F+M C F=90,A ZPC M=90 ,此时A P C M 为直角三角形;4 2 8PF CF-5 +4 m若 C F
14、 Ps/i B E M,贝!J N C PF=N B M E,=一 =A=-,:.M E BE 4/帆 3-相3 ni(m-2)7m-=-,:.m-l =9:.m=3.V C M F=ZB M E,.C PF=ZC M F,/.C M=C P,如-3-此时a P C M 为等腰三角形.考点:1.二次函数综合题;2.二次函数的最值;3.最值问题;4.分类讨论;5.压轴题.6.(1)直线 y=g x+4,点 B 的坐标为(8,16);(2)点 C 的坐标为(-g,0),(0,0),(6,0),(32,0);(3)当 M的横坐标为6 时,M N+3PM 的长度的最大值是18.【分析】(1)首先求得点
15、A的坐标,然后利用待定系数法确定直线的解析式,从而求得直线与抛物线的交点坐标;(2)分若N B A C=90。,则 A B2+A C M C2;若N A C B=90。,则 A B M C B C2;若N A B C=90。,则A B +B C J A C2三种情况求得m的值,从而确定点C的坐标;(3)设 M (a,y a2),得 M N=a,L 然后根据点P 与点M纵坐标相同得到x=匚 应,从4 4 6而得到M N+3PM=-1a?+3a+9,确定二次函数的最值即可.【解析】(1)点 A是直线与抛物线的交点,且横坐标为-2,y =!x(-2)2=l,A 点的坐标为(-2,1),设直线的函数关
16、系式为y=k x+b,b=4将(0,4),(-2,1)代入得 X 八,-2K+b-L=2解得 2f t =43.y=-x+4直线与抛物线相交,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 AB(8+2 +(16-1)2=325.设点 C(m,0),同理可得 A C2=(m+2)2+l2=m2+4m+5,B C2=(m-8)2+162=m2-16m+320,若N B A C=90,则 A B 2+A C 2=B C 2,即 325+ni 2+4m+5=m 2-16m+320,解得m=-g;若N A C B=90
17、。,贝 I A B nA d+B C Z,B P 325=m2+4 m+5+m2-16m+320,解得 m=0 或 m=6;若N A B C=90,贝!|A B 2+B C 2=A C 2,即 m 2+4m+5=m 2-16m+320+325,解得 m=32,.点 C 的坐标为(一g,0),(0,0),(6,0),(32,0)(3)设 M(a,-a2),4则 M N=+(;/_ i)=;/+i.又点 P 与点M纵坐标相同,点 P 的横坐标为.MN+3PM=a2+l+3(a )=a2+3 a+9=(a6)2+18,4 6 4 4.一246&8,,当 a=6 时,取 最 大 值 18,当 M的横坐
18、标为6 时,MN+3PM的长度的最大值是183 1S7.(1)y=-x2-2x+3(2)j)(3)满足条件的点 P 的坐标为 P(-1,1)或(-1,-2)【解析】(1)抛物线=以 2+笈+。(Q WO)与X轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),A0B=3,VOC=OB,A0C=3,/.c=3,+/?+3=O 所求抛物线解析式为:y=-jc-2x+3(2)如图 2,过点 E 作 EFJ_x 轴于点 F,设 E(a,-a2-2a-3)(-3 a m+2),代入 y =-/-2x +3 得:m +2 =-(m-1)2-2 m-1)+3,解得:m=l,m=-2,:.P(-1,1),(-1,-2).
19、【点评】本题考查了二次函数的解析式求法,二次函数的最值,旋转的性质是一道综合压轴题,难度较大.I-1 9 38.(1)y x :不+3;(2)-;(3)M (,0).8 4 4 2【解析】试题分析:(1)把 A、C、G三点坐标代入可求得抛物线解析式;(2)先求直线A C 的解析式,设 P(x,0),可表示出O P、P Q,则可表示出S,再由二次函数的性质可求得S的最大值;(3)由已知求得B D=B C=5,从而得到D 点坐标,连接DN,可得出DN B C,从而DN 为a A B C的中位线,得到D M 的长,从而得到0M 的长,进一步求得M点的坐标.0=36a-6b+c -8试题解析:(1)把
20、 A、C、G三点坐标代入抛物线解析式可得:3=c ,解得:小 1 ,b=3=4。-2/7 +c 4c =3抛物线的表达式为y =-:/-:x+3;8 4(2)V C (0,3),.可设直线A C 解析式为了=依+3,把 A点坐标代入可得0=-6k+3,解得 k=g,.,.直线A C 解析式为y =g x+3,设 P 点坐标为(x,0)(x V O),则 Q 点坐标为(x,x+3),PQ=x+3,PO-x,PQ PO=(_ x+3)(x)=x2 x=(x+3)H,2 2 2 2 2 4 2 4 49A A C P Q 的面积S的最大值为了;4(3)当 y=0 时,-x?-彳+3=0,解得 x=-
21、6 或 x=4,;.B 点坐标为(4,0),.B C=7 32+42=5,V ZC DB=ZDC B,.*.B D=B C=5,.*.O D=B D-O B=5-4=1,,D 点坐标为(-1,0),;.D 为A B 中点,如图,连接 D N,贝!|DN=DM,N N DC=N M DC,;.N N DC=N DC B,;.DN B C,是 A B中点,;.N 是 A C 中点,DN 是A A B C 的中位线,又 DN=DM=g B C=|,,0M=DM -0D=|-l =,考点:L 二次函数综合题;2.最值问题;3.二次函数的最值;4.动点型:5.压轴题.9.(1)A (2,0),B (4,
22、0),C (0,2)t=l 时,L +:二有最小值1,此时E (0,1),P(2,0);OP EDF (3,2),(3,7)【分析】(1)在抛物线的解析式中,令 y=0,令 x=0,解方程即可得到结果;(2)由题意得:0P=2t,0E=t,通过C DE s/i C B O 得 到C票F=等FD,即2-彳t-D牛F,求得C O OB 2 4右+高工有最小值1,即可求得结果;OP ED存在,求得抛物线的对称方程为x=3,设F(3,m),当a E E P为直角三角形时,当N E PF=90时,当N E F P=90时,当N PE F=90时,根据勾股定理列方程即可求得结果.1 Q【解析】(1)解:在
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