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第二部分 专题复习
专题九 二次函数的综合
1.(2023·河源一模)关于二次函数y=-(x-1)2+3的最值,说法正确的是( D )
A.最小值为-1
B.最小值为3
C.最大值为1
D.最大值为3
D
2.如图,抛物线y=-x2+x+6与直线y=3x+7有唯一交点A(-1,4).若抛物线与x轴的交点分别为点M,N,抛物线的对称轴上是否存在一点P,使PA+PM的值最小?如果有,请求出这个最小值;如果没有,请说明理由.
解:存在点P,使PA+PM的值最小.
当y=0时,-x2+x+6=0.
解得x1=3,x2=-2.∴M(-2,0),N(3,0).
∵y=-x2+x+6=- +,
∴抛物线的对称轴为直线x=.
∵点M,N关于对称轴x=对称,∴PM=PN.
∴PA+PM=PA+PN≥AN.
∴当A,P,N三点共线时,PA+PM有最小值.
∵AN==4,
∴PA+PM的最小值为4.
(2023·枣庄改编)如图,抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),C(0,3)两点,并交x轴于另一点B.
(1)求该抛物线的表达式.
(1)解:∵抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),C(0,3)两点,
∴解得
∴该抛物线的表达式为y=-x2+2x+3.
(2)如图,已知点M是抛物线的顶点,直线AM与y轴交于点D,点H是x轴上一动点,分别连接MH,DH,求MH+DH的最小值.
(2)解:∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴顶点M(1,4).
设直线AM的解析式为y=kx+d,则解得
∴直线AM的解析式为y=2x+2.
当x=0时,y=2,∴D(0,2).
作点D关于x轴的对称点D′(0,-2),连接D′M,D′H,如图,则DH=D′H.
∴MH+DH=MH+D′H≥D′M,即MH+DH的最小值为D′M的长.
∵D′M==.
∴MH+DH的最小值为.
(3)如图,已知第一象限内的抛物线上有一动点P,过点P作PN⊥x轴,垂足为点N,连接BC交PN于点Q.依题意补全图形,当PQ+CQ的值最大时,求点P的坐标.
解:∵A(-1,0),抛物线的对称轴为直线x=1,∴B(3,0).
∵C(0,3),易求得yBC=-x+3,∠OCB=45°.
设P(m,-m2+2m+3),则Q(m,-m+3).
∴PQ=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m.
如图,过点Q作QK⊥OC,垂足为点K,
则△CKQ是等腰直角三角形. ∴CQ=m.
∴PQ+CQ=-m2+3m+2m=-m2+5m=- +.
∴当t=时,PQ+CQ有最大值.
此时点P的坐标为(,).
(4)如图,已知抛物线的表达式为y=-x2+2x+3,第一象限内的抛物线上有一动点P,若连接BC,OP,交点为S,则的最大值是多少?并求出此时点P的坐标.
解:如图,过点P作PN⊥x轴于点N,交BC于点Q,则PN∥OC.
∴△PSQ∽△OSC.∴=.
设P(m,-m2+2m+3),易得Q(m,-m+3).
∴PQ=yP-yQ=(-m2+2m+3)-(-m+3)=-m2+3m.
∴===- +.
∴当m=时,取最大值,此时点P的坐标为( ,).
(5)如图,已知第一象限内的抛物线上有一动点P,连接BC,CP和BP,则△BCP面积的最大值是多少?并求出此时点P的坐标.
解:如图,过点P作PN⊥x轴于点N,交BC于点Q.
设P(m,-m2+2m+3),易得Q(m,-m+3).
∴PQ=yP-yQ=(-m2+2m+3)-(-m+3)=-m2+3m.
∴S△BCP=S△CPQ+S△BPQ=PQ·ON+PQ·BN=PQ(ON+BN)
=PQ·OB=(-m2+3m)×3=- +.
∴当m=时,S△BCP取最大值,此时点P的坐标为(,).
(6)如图,抛物线上是否存在一点P,使S△ABP=S△ABC?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
解:依题意,得S△ABP=AB·|yP|,S△ABC=AB·|yC|.
∵S△ABP=S△ABC,∴|yP|=|yC|=1.∴yP=±1.
当yP=1时,-x2+2x+3=1.解得x=1±.
当yP=-1时,-x2+2x+3=-1.解得x=1±.
综上,点P的横坐标为1+或1-或1+或1-.
(7)如图,过点A与抛物线顶点M的直线交y轴于点D.若点P是抛物线上一动点,在对称轴上是否存在点G,使得以点D,M,P,G为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出所有满足条件的点G的坐标;若不存在,请说明理由.
解:对称轴上存在点Q,使得以点D,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形.
由(2),得D(0,2),M(1,4).
设P(m,-m2+2m+3).
∵抛物线的对称轴为直线x=1,∴G(1,n).
当DM,PG为