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特训02 二次函数中考真题压轴题(2022-2023年)
一、解答题
1.(2023·江苏连云港·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点为.直线过点,且平行于轴,与抛物线交于两点(在的右侧).将抛物线沿直线翻折得到抛物线,抛物线交轴于点,顶点为.
(1)当时,求点的坐标;
(2)连接,若为直角三角形,求此时所对应的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,若的面积为两点分别在边上运动,且,以为一边作正方形,连接,写出长度的最小值,并简要说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3),见解析
【分析】(1)将抛物线解析式化为顶点式,进而得出顶点坐标,根据对称性,即可求解.
(2)由题意得,的顶点与的顶点关于直线对称,,则抛物线.进而得出可得,①当时,如图1,过作轴,垂足为.求得,代入解析式得出,求得.②当时,如图2,过作,交的延长线于点.同理可得,得出,代入解析式得出代入,得;③当时,此情况不存在.
(3)由(2)知,当时,,此时的面积为1,不合题意舍去.当时,,此时的面积为3,符合题意.由题意可求得.取的中点,在中可求得.在中可求得.易知当三点共线时,取最小值,最小值为.
【解析】(1)∵,
∴抛物线的顶点坐标.
∵,点和点关于直线对称.
∴.
(2)由题意得,的顶点与的顶点关于直线对称,
∴,抛物线.
∴当时,可得.
①当时,如图1,过作轴,垂足为.
∵,
∴.
∵
∴.
∴.
∵,
∴.
∵直线轴,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
又∵点在图像上,
∴.
解得或.
∵当时,可得,此时重合,舍去.当时,符合题意.
将代入,
得.
②当时,如图2,过作,交的延长线于点.
同理可得.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴.
又∵点在图像上,
∴.解得或.
∵,
∴.此时符合题意.
将代入,得.
③当时,此情况不存在.
综上,所对应的函数表达式为或.
(3)如图3,由(2)知,当时,,
此时
则,,则的面积为1,不合题意舍去.
当时,,
则,
∴,此时的面积为3,符合题意
∴.
依题意,四边形是正方形,
∴.
取的中点,在中可求得.
在中可求得.
∴当三点共线时,取最小值,最小值为.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,特殊三角形问题,正方形的性质,勾股定理,面积问题,分类讨论是解题的关键.
2.(2023·江苏扬州·统考中考真题)在平面直角坐标系中,已知点A在y轴正半轴上.
(1)如果四个点中恰有三个点在二次函数(a为常数,且)的图象上.
①________;
②如图1,已知菱形的顶点B、C、D在该二次函数的图象上,且轴,求菱形的边长;
③如图2,已知正方形的顶点B、D在该二次函数的图象上,点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,试探究是否为定值.如果是,求出这个值;如果不是,请说明理由.
(2)已知正方形的顶点B、D在二次函数(a为常数,且)的图象上,点B在点D的左侧,设点B、D的横坐标分别为m、n,直接写出m、n满足的等量关系式.
【答案】(1)①1;②;③是,值为1
(2)或
【分析】(1)①当,,可知不在二次函数图象上,将代入,求解值即可;②由①知,二次函数解析式为,设菱形的边长为,则,,由菱形的性质得,,,则轴,,根据,即,计算求出满足要求的解即可;③如图2,连接、交点为,过作轴于,过作于,由正方形的性质可知,为、的中点,,,则,证明,则,,由题意知,,,,则,,设,则,,,,,,则,,即,计算求解即可1;
(2)由题意知,分①当在轴右侧时,②当在轴左侧时,③当在轴左侧,在轴右侧时,三种情况求解;①当在轴右侧时,,同理(1)③,,,由题意知,,,,则,,设,则,,,,,,则,,即,解得;②当在轴左侧时,求解过程同(2)①;③当在轴左侧,在轴右侧时,且不垂直于轴时,同理可求,当在轴左侧,在轴右侧时,且垂直于轴时,由正方形、二次函数的性质可得,.
【解析】(1)①解:当,,
∴不在二次函数图象上,
将代入,解得,
故答案为:1;
②解:由①知,二次函数解析式为,
设菱形的边长为,则,,
由菱形的性质得,,,
∴轴,
∴,
∵,
∴,
解得(舍去),(舍去),,
∴菱形的边长为;
③解:如图2,连接、交点为,过作轴于,过作于,
由正方形的性质可知,为、的中点,,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
由题意知,,,,则,,
设,则,,
∴,,,,
∴,,
∴,
∵点B、D在y轴的同侧,且点B在点D的左侧,
∴,
∴,
∴是定值,值为1;
(2)解:由题意知,分①当在轴右侧时,②当在轴左侧时,③当在轴左侧,在轴右侧时,三种情况求解;
①当在轴右侧时,
∵,
同理(1)③,,,
由题意知,,,,则,,
设,则,,
∴,,,,
∴,,
∴,
化简得,