内容正文:
4.一次函数压轴题
一、解答题
1.(2020·山东菏泽·统考模拟预测)已知,关于x的二次函数y=ax2﹣2ax(a>0)的顶点为C,与x轴交于点O、A,关于x的一次函数y=﹣ax(a>0).
(1)试说明点C在一次函数的图象上;
(2)若两个点(k,y1)、(k+2,y2)(k≠0,±2)都在二次函数的图象上,是否存在整数k,满足?如果存在,请求出k的值;如果不存在,请说明理由;
(3)若点E是二次函数图象上一动点,E点的横坐标是n,且﹣1≤n≤1,过点E作y轴的平行线,与一次函数图象交于点F,当0<a≤2时,求线段EF的最大值.
【答案】(1)见解析;(2)存在.整数k的值为±4.(3)EF的最大值是4.
【分析】(1)先求出二次函数y=ax2﹣2ax=a(x﹣1)2﹣a顶点C(1,﹣a),当x=1时,一次函数值y=﹣a所以点C在一次函数y=﹣ax的图象上;
(2)存在.将点(k,y1)、(k+2,y2)(k≠0,±2)代入二次函数解析式,用a、k表示出y1、y2,因为满足,把y1、y2代入整理可得关于k的方程,解方程检验即可求得k的值.
(3)分两种情况讨论:①当﹣1≤n≤0时,EF=yE﹣yF=an2﹣2an﹣(﹣an)=②当0<n≤1时,EF=yF﹣yE=﹣an﹣(an2﹣2an)=
【详解】(1)∵二次函数y=ax2﹣2ax=a(x﹣1)2﹣a,
∴顶点C(1,﹣a),
∵当x=1时,一次函数值y=﹣a
∴点C在一次函数y=﹣ax的图象上;
(2)存在.
∵点(k,y1)、(k+2,y2)(k≠0,±2)都在二次函数的图象上,
∴y1=ak2﹣2ak,y2=a(k+2)2﹣2a(k+2),
∵满足
∴,
整理,得 ,
∴
∴,
解得k=±4,
经检验:k=±4是原方程的根,
∴整数k的值为±4.
(3)∵点E是二次函数图象上一动点,
∴E(n,an2﹣2an),
∵EF∥y轴,F在一次函数图象上,∴F(n,﹣an).
①当﹣1≤n≤0时,EF=yE﹣yF=an2﹣2an﹣(﹣an)=
∵a>0,
∴当n=﹣1时,EF有最大值,且最大值是2a,
又∵0<a≤2,
∴0<2a≤4,即EF的最大值是4;
②当0<n≤1时,EF=yF﹣yE=﹣an﹣(an2﹣2an)=此时EF的最大值是 ,
又∵0<a≤2,
∴0< ≤ ,即EF的最大值是;
综上所述,EF的最大值是4.
【点睛】本题考查了二次函数,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
2.(2023·全国·九年级专题练习)如图,平面直角坐标系中,A(0,4),C(-4,0),D是OC中点,E是直线AD上的一动点,以OE为边作正方形OFGE(顺时针标记),连结FC交AE于点H
(1)当D与E重合时,求直线FC解析式;
(2)连结OH,求△AOH的面积;
(3)设E的横坐标为t,若△HFE与△OAD相似,请求出t的值
【答案】(1)y=x-2
(2)
(3)或或或
【分析】(1)当D与E重合时,可得点E在x轴上,F在y轴上,根据正方形性质:OF=OE=2,可得F的坐标,利用待定系数法可得结论;
(2)连接OH,可证得,可证得,可求得直线AD的解析式为y=2x+4,由可求得点H的坐标,再由即可求得;
(3)由(2)知∠FHE90°,表示出E(t,2t+4);当△HFE与△OAD相似时,存在两种情况:①△AOD∽△FHE;②△AOD∽△EHF;存在四种位置关系,画图分别根据对应边的比:,列比例式可得t的值,可得结论.
【详解】(1)解:当D与E重合时,E(-2,0),即点E在x轴上
点在y轴上
四边形OFGE是正方形
设直线CF的解析式为y=kx+b
把F点、C点的坐标分别代入,得
,
解得
直线FC的解析式为;
(2)解:如图:连接OH
四边形OFGE是正方形
,
,即
又
又
为定直线,点H为定点,
直线AD的解析式为
把A、D的坐标分别代入,得
,
解得
故直线AD的解析式为y=2x+4
,
解得
(3)解:由题意得
当△HFE与△OAD相似时,存在两种情况:
;
如图:点E在x轴下方时,连接EF,过点E作于点M
当时,,
是等腰直角三角形
则
解得(此时M与C重合)
如图:当E在x轴上方时,过点E作轴,过H作轴,过F作于N
可得
,
解得
当时,
如图:过点E作轴,交x轴于点P,过点H作轴,过点F作于点N,过点H作轴于点Q
设,则,
,即
解得
,,
可证得,
,
解得
当时,如图:
,
解得
综上,t的值为或或或.
【点睛】本题是二次函数和四边形的综合题,考查了利用待定系数法求二次函数和一次函数的解析式、正方形的性质、