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2024年中考数学二轮复习——二次函数代几综合题
例 1.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2﹣4ax+3a﹣2(a≠0)的对称轴与x轴交于点A,将点A向右平移3个单位长度,向上平移2个单位长度,得到点B.
(1)求抛物线的对称轴及点B的坐标;
(2)若抛物线与线段AB有公共点,结合函数图象,求a的取值范围.
解:(1)抛物线的对称轴为直线x2,
∴点A的坐标为(2,0).
∵将点A向右平移3个单位长度,向上平移2个单位长度,得到点B,
∴点B的坐标为(2+3,0+2),即(5,2).
(2)分a>0和a<0两种情况考虑:
①当a>0时,如图1所示.
∴25a﹣20a+3a﹣2≥2,
∴a;
②当a<0时,如图2所示.
∵y=ax2﹣4ax+3a﹣2=a(x﹣2)2﹣a﹣2,
∴,
∴a≤﹣2.
综上所述:a的取值范围为a或a≤﹣2.
例2.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+2x+a﹣3,当a=0时,抛物线与y轴交于点A,将点A向左平移4个单位长度,得到点B.
(1)求点B的坐标;
(2)抛物线与直线y=a交于M、N两点,将抛物线在直线y=a下方的部分沿直线y=a翻折,图象的其他部分保持不变,得到一个新的图象,即为图形M.
①求线段MN的长;
②若图形M与线段AB恰有两个公共点,结合函数图象,直接写出a的取值范围.
解:(1)当a=0时,A(0,﹣3),
∴B(﹣4,﹣3);
(2)①∵抛物线y=x2+2x+a﹣3与直线y=a交于M、N两点,
∴x2+2x+a﹣3=a即x2+2x﹣3=0,
∴MN=4;
②顶点(﹣1,a﹣4),关于y=a的对称点为
(﹣1,a+4),
当a+4=﹣3时,a=﹣7,
此时图形M与线段AB恰有两个公共点,
当a=﹣6时,y=x2+2x﹣9,y=﹣6,
y=x2+2x﹣9关于y=﹣6翻折部分的函数解析式为y=﹣x2﹣2x﹣3,
当x=0时,y=﹣3,
当a=﹣6时,图形与y=﹣6有三个交点,
∴在﹣6≤a<﹣7时,图形与y=a有三个交点,
∴y=a要在线段AB的下方,
∴a<﹣3,
∴﹣6<a<﹣3或a=﹣7.
例3.如图1,抛物线yx2+bx+c经过点C(6,0),顶点为B,对称轴x=2与x轴相交于点A,D为线段BC的中点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P为线段BC上任意一点,M为x轴上一动点,连接MP,以点M为中心,将△MPC逆时针旋转90°,记点P的对应点为E,点C的对应点为F.当直线EF与抛物线yx2+bx+c只有一个交点时,求点M的坐标.
(3)△MPC在(2)的旋转变换下,若PC(如图2).
①求证:EA=ED.
②当点E在(1)所求的抛物线上时,求线段CM的长.
解:(1)∵点C(6,0)在抛物线上,
∴,
得到6b+c=9,
又∵对称轴为x=2,
∴,
解得b=1,
∴c=3,
∴二次函数的解析式为;
(2)当点M在点C的左侧时,如图2﹣1中:
∵抛物线的解析式为,对称轴为x=2,C(6,0)
∴点A(2,0),顶点B(2,4),
∴AB=AC=4,
∴△ABC是等腰直角三角形,
∴∠1=45°;
∵将△MPC逆时针旋转90°得到△MEF,
∴FM=CM,∠2=∠1=45°,
设点M的坐标为(m,0),
∴点F(m,6﹣m),
又∵∠2=45°,
∴直线EF与x轴的夹角为45°,
∴设直线EF的解析式为y=x+d,
把点F(m,6﹣m)代入得:6﹣m=m+b,解得:d=6﹣2m,
直线EF的解析式为y=x+6﹣2m,
∵直线EF与抛物线只有一个交点,
∴,
整理得:,
∴Δ=b2﹣4ac=0,解得m,
点M的坐标为(,0).
当点M在点C的右侧时,如图:
由图可知,直线EF与x轴的夹角仍是45°,因此直线EF与抛物线不可能只有一个交点.
综上,点M的坐标为(,0).
(3)①当点M在点C的左侧时,如图,过点P作PG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,
∵,由(2)知∠BCA=45°,
∴PG=GC=1,
∴点G(5,0),
设点M的坐标为(m,0),
∵将△MPC逆时针旋转90°得到△MEF,
∴EM=PM,
∵∠HEM+∠EMH=∠GMP+∠EMH=90°,
∴∠HEM=∠GMP,
在△EHM和△MGP中,,
∴△EHM≌△MGP(AAS),
∴EH=MG=5﹣m,HM=PG=1,
∴点H(m﹣1,0),
∴点E的坐标为(m﹣1,5﹣m);
∴EA,
又∵D为线段BC的中点,B(2,4),C(6,0),
∴点D(4,2),
∴ED,
∴EA=ED.
当点M在点C的右侧时,如图:
同理,点E的坐标仍为(m﹣1,5﹣m),因此EA=ED.
②当点E在(1)所求的抛物线上时,
把E(m﹣1,5﹣m)代入,整理得:m2﹣10m+13=0,
解得:m或m,
∴CM或