内容正文:
专题05 二次函数(真题7个考点+模拟18个考点)
一.图象判断(共1小题)
1.(2023·安徽·中考真题)已知反比例函数在第一象限内的图象与一次函数的图象如图所示,则函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
二.图形运动问题(共1小题)
2.(2020·安徽·中考真题)如图和都是边长为的等边三角形,它们的边在同一条直线上,点,重合,现将沿着直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图像大致为( )
A. B.
C. D.
三.性质判断(共1小题)
3.(2023·安徽·中考真题)下列函数中,的值随值的增大而减小的是( )
A. B. C. D.
四.二次函数最值问题(共3小题)
4.(2021·安徽·中考真题)设抛物线,其中a为实数.
(1)若抛物线经过点,则 ;
(2)将抛物线向上平移2个单位,所得抛物线顶点的纵坐标的最大值是 .
5.(2020·安徽·中考真题)在平面直角坐标系中,已知点,直线经过点.抛物线恰好经过三点中的两点.
判断点是否在直线上.并说明理由;
求的值;
平移抛物线,使其顶点仍在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
6.(2024·安徽·中考真题)已知抛物线(b为常数)的顶点横坐标比抛物线的顶点横坐标大1.
(1)求b的值;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上.
(ⅰ)若,且,,求h的值;
(ⅱ)若,求h的最大值.
五.二次函数面积问题(共1小题)
7.(2023·安徽·中考真题)在平面直角坐标系中,点是坐标原点,抛物线经过点,对称轴为直线.
(1)求的值;
(2)已知点在抛物线上,点的横坐标为,点的横坐标为.过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线交直线于点.
(ⅰ)当时,求与的面积之和;
(ⅱ)在抛物线对称轴右侧,是否存在点,使得以为顶点的四边形的面积为?若存在,请求出点的横坐标的值;若不存在,请说明理由.
六.二次函数图形问题(共1小题)
8.(2022·安徽·中考真题)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点,在x轴上,MN与矩形的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段,,,MN长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点,在抛物线AED上.设点的横坐标为,求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形面积的最大值,及取最大值时点的横坐标的取值范围(在右侧).
七.二次函数长度问题(共1小题)
9.(2021·安徽·中考真题)已知抛物线的对称轴为直线.
(1)求a的值;
(2)若点M(x1,y1),N(x2,y2)都在此抛物线上,且,.比较y1与y2的大小,并说明理由;
(3)设直线与抛物线交于点A、B,与抛物线交于点C,D,求线段AB与线段CD的长度之比.
一.图象判断(共8小题)
1.(2024·安徽淮北·二模)如图,关于的二次函数是常数且的图象如图,则双曲线和直线在同一坐标系中大致是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·安徽合肥·二模)如图,已知一次函数的图象与一次函数的图象交于第一象限的点A,与x轴交于点,则函数的图象可能是( )
A. B.
C.
D.
3.(2024·安徽蚌埠·三模)在同一坐标系中,一次函数与二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
4.(2024·安徽安庆·三模)如图是直线(a,b,c是常数且,,),则抛物线和双曲线在同一平面直角坐标系中的图象可能为( )
A. B.
C. D.
5.(2024·安徽宿州·三模)已知二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
6.(2024·安徽合肥·二模)已知反比例函数与一次函数的图象如图所示,则函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
7.(2024·安徽合肥·二模)一次函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
8.(2024·安徽·二模)已知二次函数的图象如图所示,则一次函数和反比例函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
二.与x轴交点问题(共4小题)
9.(2024·安徽·二模)若关于x的一元二次方程的两个实数根分别为,,则抛物线的对称轴为直线( )
A. B. C. D.
10.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、(点在点左边),与轴交于点,下列命题中不成立的是( )
A.、两点之间的距离为个单位长度
B.若线段的端点为,,当抛物线与线段有交点时,则
C.若、在该抛物线上,当时,则
D.若,当时,的最大值与最小值的差为,则
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知关于x的函数的图象与坐标轴共有两个不同的交点,则实数a的可能值有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
12.(2024·安徽合肥·三模)已知二次函数,下列说法正确的是( )
A.点在该函数图象上
B.当且时,
C.该函数图象与x轴一定没有交点
D.当时,该函数图象的对称轴一定在直线的右侧
三.由实际问题抽象出二次函数(共3小题)
13.(2024·安徽六安·模拟预测)如图, 等边的边长为, D是上一点,过D作的垂线,与的另一边交于点E,设线段的长度为,的面积为 ,则s关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
14.(2024·安徽六安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为菱形,点的坐标为.点从点出发,以每秒1个单位沿轴向右移动,过点且垂直的直线与菱形的两边分别交于两点,设的面积为,则与点移动的时间之间的函数关系的图象大致为( )
A. B. C. D.
15.(2024·安徽蚌埠·三模)已知点在第一象限,其坐标为,一次函数的图象与轴分别相交于两点,将该图象以每秒2个单位水平向右平移,设时间为(秒),的面积为,则与的函数关系大致为( )
A. B.
C. D.
四.线段周长问题(共5小题)
16.(2024·安徽合肥·二模)已知点,是抛物线上的不同两点,抛物线与x轴的正半轴交于点A,与y轴交于点B.下列四个论断:①当时 ,;②若点P 是线段AB上方的点,作轴于点M,交AB于点N,当时,的长度随m增大而减小;③当,时,;④当时,点P 不与点A,B 重合,直线.其中正确的有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
17.(23-24九年级下·安徽阜阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线(为常数)与抛物线交于,两点,且点在轴左侧,点的坐标为,连接,.下列结论错误的是( )
A.直线,关于轴对称
B.当时,的值随的增大而增大
C.当时,
D.的面积的最小值为
18.(2024·安徽淮南·模拟预测)如图,E是线段上一点,在线段的同侧分别以为斜边作等腰和等腰,,分别是,的中点.若,则下列结论错误的是( ).
A.的最小值为 B.四边形面积的最小值为
C.周长的最小值为 D.的最小值为3
19.(2024·安徽安庆·三模)如图,边长为4的正方形中,E为上一点,且,F为边上一动点,将线段绕点F顺时针旋转得到线段,连接,则最小值为( )
A.3 B.4 C. D.
20.(2024·安徽淮北·三模)如图,,点B为线段上一动点,以为边作正方形,点E始终为边的中点,连接,当取得最小值时,的长为( )
A. B. C. D.
五.列二次函数关系式(共2小题)
21.(2024·安徽合肥·模拟预测)某厂今年一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是x,则该厂今年一季度新产品的研发资金y(元)关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
22.(2024·安徽合肥·一模)规定:两个函数,的图像关于y轴对称, 则称这两个函数互为“Y函数”﹒例如,函数与的图像关于y轴对称,则这两个函数互为“Y函数”﹒若函数的“Y函数”图像与x轴只有一个交点,则其“Y函数”的解析式为 ( )
A. B.
C. D.
六.求参数取值范围(共5小题)
23.(2024·安徽滁州·模拟预测)已知点,都在抛物线上,且.
(1)若,则 ;
(2)若点,在对称轴两侧,且,,当时,的最大值为0,则的取值范围是 .
24.(2024·安徽淮北·三模)已知抛物线经过点,.
(1)该抛物线的对称轴为 .
(2)点A,B分别位于抛物线对称轴的两侧,且,则n的取值范围是 .
25.(2024·安徽淮北·三模)抛物线经过原点,且与x轴的正半轴交于点A,顶点C的坐标为.
(1)a的值为 ;
(2)若点P为抛物线上一动点,其横坐标为t,作轴,且点Q位于一次函数的图像上.当时,的长度随t的增大而增大,则t的取值范围是 .
26.(2024·安徽合肥·三模)二次函数的对称轴为直线,点,都在函数图象上.
(1) ;
(2)若,则的取值范围为 .
27.(2024·安徽安庆·三模)已知抛物线经过,两点,且A、B两点在该抛物线对称轴同侧.
(1)若抛物线经过,则m= .
(2)若时,,则m的取值范围是 .
七.求先关线段的长或比值(共1小题)
28.(2024·安徽滁州·三模)如图,O 为坐标原点,点A是抛物线()上一点,轴于点 B,,交x轴于点 C.
(1)若点A 的坐标为,则直线对应的一次函数解析式为 .
(2)若线段与抛物线的交点为 D,则 .
八.面积最值问题(共4小题)
29.(2024·安徽合肥·一模)已知抛物线交y轴于点A,其对称轴交x轴于点B,直线交抛物线于另一点C.
(1)点B的坐标为 ;
(2)点P是直线下方抛物线上的一动点(与点A,C不重合),则的面积的最大值为 .
30.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知抛物线:的顶点坐标为,与轴正半轴交于点,与轴交于点.
(1)点的坐标为 ;
(2)将抛物线沿轴向右平移个单位长度,平移后的抛物线与抛物线相交于点,且点在第四象限内,当的面积最大时,的值为 .
31.(2024·安徽合肥·二模)如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,顶点为D,直线与抛物线交于点是线段的中点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点E的横坐标是,求点M的坐标.
(3)若,求四边形的面积的最小值.
32.(2023·安徽·一模)如图,抛物线与x轴的两个交点坐标为、.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)矩形的顶点在轴上(不与重合),另两个顶点在抛物线上(如图).
①当点在什么位置时,矩形的周长最大?求这个最大值并写出点的坐标;
②判断命题“当矩形周长最大时,其面积最大”的真假,并说明理由.
九.图形问题(共2小题)
33.(2024·安徽合肥·二模)如图(1)是一个高脚杯的截面图,杯体呈抛物线形(杯体厚度不计),杯底,点O是的中点,,杯子的高度(即,之间的距离)为,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(1个单位长度表示).
(1)求杯体所在抛物线的解析式;
(2)将杯子向右平移,并倒满饮料,杯体与y轴交于点E(图2),过D点放一根吸管,吸管底部碰触到杯壁后不再移动,发现剩余饮料的液面低于点E,设吸管所在直线的解析式为,求k的取值范围;
(3)将放在水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点B顺时针旋转60°,液面恰好到达点D处(),如图3.
①请你以的中点O为原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系;
②请直接写出此时杯子内液体的最大深度.
34.(2024·浙江台州·一模)图1是即将建造的“碗形”景观池的模拟图,设计师将它的外轮廓设计成如图2所示的图形.它是由线段,线段,曲线,曲线围成的封闭图形,且,在x轴上,曲线与曲线关于y轴对称.已知曲线是以C为顶点的抛物线的一部分,其函数解析式为:(p 为常数,).
(1)当时,求曲线的函数解析式.
(2)如图3,用三段塑料管,,围成一个一边靠岸的矩形荷花种植区,E,F分别在曲线,曲线上,G,H在x轴上.
记米时所需的塑料管总长度为,米时所需的塑料管总长度为.若,求p的取值范围.
当与的差为多少时,三段塑料管总长度最大?请你求出三段塑料管总长度的最大值.
一十.拱桥问题(共2小题)
35.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图1,悬索桥两端主塔塔顶之间的主索,其形状可近似地看作抛物线,水平桥面与主索之间用垂直吊索连接.已知两端主塔之间水平距离为,两主塔塔顶距桥面的高度为,主索最低点P离桥面的高度为,若以桥面所在直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线对应的函数表达式;
(2)若在抛物线最低点P左下方桥梁上的点处放置一个射灯,该射灯光线恰好经过点P和右侧主索最高点D.
(i)求主索到射灯光线的最大竖直距离;
(ii)现将这个射灯沿水平方向向右平移,并保持光线与原光线平行,若要保证该射灯所射出的光线能照到右侧主索.则最多向右平移___________米.
36.(2024·安徽六安·模拟预测)如图1是某文艺舞台背景装饰架的示意图,它是以支架为对称轴的轴对称图形(支架粗细忽略不计),垂直舞台于点O,米,米,曲线均为抛物线的一部分.数学活动小组测得曲线的最低点到舞台的距离是5米,与支架的水平距离是4米.以O为原点建立平面直角坐标系如图.
(1)求曲线的函数表达式(不用写自变量的取值范围);
(2)数学活动小组又测得曲线的最低点到舞台的距离是米,与支架的水平距离是5米.若按图2的方式布置装饰灯带,布置好后成轴对称分布,其中垂直于舞台.
① 若与之间的距离比与之间的距离少2米,当米时,求的长度;
② 若,求装饰灯带总长度的最小值.
一十一.销售问题(共2小题)
37.(2024·安徽六安·二模)某水果店今年2月至5月份销售甲、乙两种新鲜水果,已知甲种水果每月售价与x月份之间关系如下表所示:
月份x
2
3
4
5
售价份(元)
12
8
6
4.8
甲种水果进价元/千克与月份x之间满足,销售量P千克与x之间满足.
乙种水果每个月售价与月份x之间满足,对应图象如图所示.
乙种水果进价元/千克与x之间满足,平均每月销售160千克.
(1)用所学的函数模型刻画与x之间的函数关系式
(2)求与x之间的函数关系式;
(3)试求水果店哪个月销售甲、乙两种水果获得的总利润最大,最大总利润是多少元?
38.(2024·安徽合肥·二模)如图,在1~12月份期间,某种农产品销售单价y(元/件)与月份x 之间的函数图象是抛物线(部分),7月份该产品的销售单价最高为10元/件;它的生产成本(元/件)与月份x之间函数图象是折线,
(1)分别求出、关于x的函数关系式;
(2)从1月份到8月份,问几月份这种产品每件的销售利润最大,最大时多少元?
一十二.投球问题(共3小题)
39.(2024·安徽合肥·模拟预测)体育课上,同学们在老师的带领下,设计了一种抛小球入箱的游戏.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系,小球从点P处抛出,小球的运动轨迹为抛物线L:.无盖木箱的截面图为矩形,其中,,且在x轴上,.已知当小球到达最高点时,高度为,与起点的水平距离为.
(1)求抛物线L的表达式.
(2)请通过计算说明该同学抛出的小球能否投入箱内.
(3)若该小球投入箱内后立即向右上方弹起,沿与抛物线L形状相同的抛物线M运动,且最大高度可达,则该小球能否弹出箱子?请说明理由.
40.(2024·安徽安庆·三模)某数学兴趣小组设计了一个投掷乒乓球游戏:将一个无盖的长方体盒子放在水平地面上,从箱外向箱内投乒乓球.建立如图所示的平面直角坐标系(长方形为箱子截面图,x轴经过箱子底面中心,并与其一组对边平行,米,米),王同学站在原点,将乒乓球从1.5米的高度P处抛出,乒乓球运行轨迹为抛物线,当乒乓球离王同学1米时,达到最大高度2米.
(1)求抛物线的解析式;
(2)王同学抛出的乒乓球能不能投入箱子,请通过计算说明;
(3)若乒乓球投入箱子后立即向右上方弹起,沿与原抛物线形状相同的抛物线运动,且无阻挡时乒乓球的最大高度达到原最大高度的一半,请判断乒乓球是否弹出箱子,并说明理由.
41.(2024·安徽合肥·一模)在行知学校第二届趣味篮球赛活动中,某班一位身高女同学参加定点投篮比赛(如图①).为了获得更好的成绩,同学们对这位选手的训练数据进行了收集和分析:篮球运行的路线是一条抛物线,不起跳投掷时,球在该选手头顶上方处投出,在距离该选手时达到最大高度.
(1)如图②,以该选手投球站立点为原点、身体竖直向上方向为轴正半轴建立平面直角坐标系,求出篮球运行高度与运行水平距离之间的函数关系式;
(2)已知比赛时篮圈中心到地面的高度为,为保证篮球准确投入篮圈内,该选手在训练时应如何调整自己的起跳高度?
一十三.喷水问题(共1小题)
42.(2024·安徽宿州·一模)如图1,某洒水车的喷水口距地面.如图2,已知喷水口喷出最远的水柱是抛物线:,轴是地面,位于轴上,则点,抛物线与轴交于点.(注:抛物线水柱的宽度忽略)
(1)求该洒水车喷水能达到的最远距离的长;
(2)如图3,将抛物线向左平移使其经过点,此时抛物线是该洒水车喷出的最近水柱,抛物线交轴于点.
(ⅰ)求的长;
(ⅱ)如图4,已知一条隔离绿化带的横截面是矩形,,,设洒水车到绿化带的距离,若该洒水车在行驶过程中能浇到完整的这条隔离绿化带,求d的取值范围.
一十四.角度问题(共2小题)
43.(2024·安徽蚌埠·三模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线和直线的函数表达式;
(2)点P是第三象限抛物线上的点,过点P作,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
44.(2024·安徽滁州·一模)已知抛物线交x轴于点和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,已知点P是位于上方的抛物线上的一点,作,垂足为M,求线段长度的最大值;
(3)如图2,已知点Q是第四象限抛物线上一点,,求点Q的坐标.
一十五.特殊三角形问题(共3小题)
45.(2024·安徽亳州·三模)已知,抛物线经过点,其顶点为.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)若该抛物线与轴的交点为,如图.
①当的面积为时,求的值;
②当为直角三角形时,求点的坐标.
46.(2024·安徽阜阳·二模)如图,抛物线交x轴于、两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)连接,点D是线段上一动点(不与A、C两点重合),过点D作轴交抛物线于点E.
①当线段DE的长度最大时,求此时D点的坐标;
②在①的条件下,点F是抛物线对称轴上一点,是否存在这样的点F,使得以点D、E、F为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由.
47.(2024·安徽阜阳·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于,两点,与轴交于点 , 为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,点, 在抛物线上,点 在点 左侧,若 是等边三角形,求 的值.
(3)如图2,在线段 上是否存在一点,使得以,, 为顶点的三角形与 相似若存在,求点 的坐标;若不存在,请说明理由.
一十六.特殊四边形问题(共3小题)
48.(2024·安徽阜阳·三模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点,直线交y轴于点C,点E为直线上方抛物线上的一动点,过点E作轴,垂足为G,分别交直线于点F,H.
(1)求点A,B的坐标;
(2)当时,连接,求的面积;
(3)若点Q是y轴上的一点,当四边形是矩形时,求出点Q的坐标.
49.(2024·安徽淮北·三模)如图1,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,点P为对称轴l上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求点P的坐标;
(3)如图2,点Q为抛物线上一点,若以O,P,B,Q四点为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点Q的坐标.
50.(2024·安徽宿州·一模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,以为顶点的抛物线与直线相交于,两点.
(1)求该抛物线和直线的函数表达式;
(2)点位于直线下方的抛物线上,轴,交直线于点,求线段的最大值;
(3)若点,分别是该抛物线和线段上的动点,设线段与轴交于点,以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点的横坐标.
一十七.相似三角形问题(共2小题)
51.(2024·安徽亳州·一模)已知抛物线经过点和.
(1)试确定该抛物线的函数表达式;
(2)如图,设该抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),其顶点为C,对称轴为l,l与x轴交于点D.
①求证:是直角三角形;
②在l上是否存在点P,使得以A,D,P为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
52.(2024·安徽合肥·三模)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)求CP+PQ+QB的最小值;
(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当CPM和QBN相似时,求点Q的坐标.
一十八.二次函数综合(共3小题)
53.(2024·安徽合肥·二模)已知:抛物线的图象与轴交于交轴于点点为抛物线上一动点,其横坐标为
(1)求抛物线的解析式;
(2)将点向右平移2个单位得到点若点也在抛物线上,求的值;
(3)当点到轴的距离不大于时,求的取值范围.
54.(2024·安徽宿州·三模)如图1,抛物线与轴交于点与点,点位于点的左侧,与轴交于点,.
(1)求,的值;
(2)点是第一象限内且位于该抛物线上一点.
(i)如图2,连接与交于点,连接.若点与点关于抛物线的对称轴对称,求点的坐标;
(ii)如图3,点是第四象限且位于该抛物线上一点,与分别与轴交于点和点.若,则直线恒经过一点,求该点的坐标.
55.(2024·安徽池州·二模)如图,抛物线与正半轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求直线的解析式及抛物线的解析式;
(2)如图,点为第一象限抛物线上一动点,过点作轴,垂足为,交于点,求当点的横坐标为多少时,最大;
(3)如图,将抛物线向左平移得到抛物线,直线与抛物线交于、两点,若点是线段的中点,求抛物线的解析式.
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专题05 二次函数(真题7个考点+模拟18个考点)
一.图象判断(共1小题)
1.(2023·安徽·中考真题)已知反比例函数在第一象限内的图象与一次函数的图象如图所示,则函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设,则,,将点,代入,得出,代入二次函数,可得当时,,则,得出对称轴为直线,抛物线对称轴在轴的右侧,且过定点,进而即可求解.
【详解】解:如图所示,
设,则,根据图象可得,
将点代入,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
对称轴为直线,
当时,,
∴抛物线经过点,
∴抛物线对称轴在的右侧,且过定点,
当时,,
故选:A.
【点睛】本题考查了一次函数与反比例函数交点问题,二次函数图象的性质,得出是解题的关键.
二.图形运动问题(共1小题)
2.(2020·安徽·中考真题)如图和都是边长为的等边三角形,它们的边在同一条直线上,点,重合,现将沿着直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据图象可得出重叠部分三角形的边长为x,根据特殊角三角函数可得高为,由此得出面积y是x的二次函数,直到重合面积固定,再往右移动重叠部分的边长变为(4-x),同时可得
【详解】C点移动到F点,重叠部分三角形的边长为x,由于是等边三角形,则高为,面积为y=x··=,
B点移动到F点,重叠部分三角形的边长为(4-x),高为,面积为
y=(4-x)··=,
两个三角形重合时面积正好为.
由二次函数图象的性质可判断答案为A,
故选A.
【点睛】本题考查三角形运动面积和二次函数图像性质,关键在于通过三角形面积公式结合二次函数图形得出结论.
三.性质判断(共1小题)
3.(2023·安徽·中考真题)下列函数中,的值随值的增大而减小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据二次函数的性质,一次函数的性质,逐项分析判断即可求解.
【详解】解:A. ,,对称轴为直线,
当时,的值随值的增大而减小,当时,的值随值的增大而增大,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,,对称轴为直线,
当时,的值随值的增大而增大,当时,的值随值的增大而减小,故该选项不正确,不符合题意;
C. ,,的值随值的增大而增大,故该选项不正确,不符合题意;
D. ,,的值随值的增大而减小,故该选项正确,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了一次函数与二次函数的性质,熟练掌握一次函数与二次函数的性质是解题的关键.
四.二次函数最值问题(共3小题)
4.(2021·安徽·中考真题)设抛物线,其中a为实数.
(1)若抛物线经过点,则 ;
(2)将抛物线向上平移2个单位,所得抛物线顶点的纵坐标的最大值是 .
【答案】 0 2
【分析】(1)直接将点代入计算即可
(2)先根据平移得出新的抛物线的解析式,再根据抛物线顶点坐标得出顶点坐标的纵坐标,再通过配方得出最值
【详解】解:(1)将代入得:
故答案为:0
(2)根据题意可得新的函数解析式为:
由抛物线顶点坐标
得新抛物线顶点的纵坐标为:
∵
∴当a=1时,有最大值为8,
∴所得抛物线顶点的纵坐标的最大值是
故答案为:2
【点睛】本题考查将抛物线的顶点坐标、将点代入代入函数解析式、利用配方法求最值是常用的方法
5.(2020·安徽·中考真题)在平面直角坐标系中,已知点,直线经过点.抛物线恰好经过三点中的两点.
判断点是否在直线上.并说明理由;
求的值;
平移抛物线,使其顶点仍在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
【答案】(1)点在直线上,理由见详解;(2)a=-1,b=2;(3)
【分析】(1)先将A代入,求出直线解析式,然后将将B代入看式子能否成立即可;
(2)先跟抛物线与直线AB都经过(0,1)点,且B,C两点的横坐标相同,判断出抛物线只能经过A,C两点,然后将A,C两点坐标代入得出关于a,b的二元一次方程组;
(3)设平移后所得抛物线的对应表达式为y=-(x-h)2+k,根据顶点在直线上,得出k=h+1,令x=0,得到平移后抛物线与y轴交点的纵坐标为-h2+h+1,在将式子配方即可求出最大值.
【详解】(1)点在直线上,理由如下:
将A(1,2)代入得,
解得m=1,
∴直线解析式为,
将B(2,3)代入,式子成立,
∴点在直线上;
(2)∵抛物线与直线AB都经过(0,1)点,且B,C两点的横坐标相同,
∴抛物线只能经过A,C两点,
将A,C两点坐标代入得,
解得:a=-1,b=2;
(3)设平移后所得抛物线的对应表达式为y=-(x-h)2+k,
∵顶点在直线上,
∴k=h+1,
令x=0,得到平移后抛物线与y轴交点的纵坐标为-h2+h+1,
∵-h2+h+1=-(h-)2+,
∴当h=时,此抛物线与轴交点的纵坐标取得最大值.
【点睛】本题考查了求一次函数解析式,用待定系数法求二次函数解析式,二次函数的平移和求最值,求出两个函数的表达式是解题关键.
6.(2024·安徽·中考真题)已知抛物线(b为常数)的顶点横坐标比抛物线的顶点横坐标大1.
(1)求b的值;
(2)点在抛物线上,点在抛物线上.
(ⅰ)若,且,,求h的值;
(ⅱ)若,求h的最大值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ)3;(ⅱ)
【分析】题目主要考查二次函数的性质及化为顶点式,解一元二次方程,理解题意,熟练掌握二次函数的性质是解题关键.
(1)根据题意求出的顶点为,确定抛物线(b为常数)的顶点横坐标为2,即可求解;
(2)根据题意得出, ,然后整理化简;(ⅰ)将代入求解即可;(ⅱ)将代入整理为顶点式,即可得出结果.
【详解】(1)解:,
∴的顶点为,
∵抛物线(b为常数)的顶点横坐标比抛物线的顶点横坐标大1,
∴抛物线(b为常数)的顶点横坐标为2,
∴,
∴;
(2)由(1)得
∵点在抛物线上,点在抛物线上.
∴, ,
整理得:
(ⅰ)∵,
∴,
整理得:,
∵,,
∴,
∴;
(ⅱ)将代入,
整理得,
∵,
∴当,即时,h取得最大值为.
五.二次函数面积问题(共1小题)
7.(2023·安徽·中考真题)在平面直角坐标系中,点是坐标原点,抛物线经过点,对称轴为直线.
(1)求的值;
(2)已知点在抛物线上,点的横坐标为,点的横坐标为.过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线交直线于点.
(ⅰ)当时,求与的面积之和;
(ⅱ)在抛物线对称轴右侧,是否存在点,使得以为顶点的四边形的面积为?若存在,请求出点的横坐标的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(2)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)(ⅰ)根据题意画出图形,得出,,,继而得出,,当时,根据三角形的面积公式,即可求解.
(ⅱ)根据(ⅰ)的结论,分和分别求得梯形的面积,根据四边形的面积为建立方程,解方程进而即可求解.
【详解】(1)解:依题意,,
解得:,
∴;
(2)(ⅰ)设直线的解析式为,
∵,
∴
解得:,
∴直线,
如图所示,依题意,,,,
∴,
,
∴当时,与的面积之和为,
(ⅱ)当点在对称右侧时,则,
∴,
当时,,
∴,
∴,
解得:,
当时,,
∴,
∴,
解得:(舍去)或(舍去)
综上所述,.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,面积问题,待定系数法求二次函数解析式,分类讨论,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
六.二次函数图形问题(共1小题)
8.(2022·安徽·中考真题)如图1,隧道截面由抛物线的一部分AED和矩形ABCD构成,矩形的一边BC为12米,另一边AB为2米.以BC所在的直线为x轴,线段BC的垂直平分线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,规定一个单位长度代表1米.E(0,8)是抛物线的顶点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)在隧道截面内(含边界)修建“”型或“”型栅栏,如图2、图3中粗线段所示,点,在x轴上,MN与矩形的一边平行且相等.栅栏总长l为图中粗线段,,,MN长度之和.请解决以下问题:
(ⅰ)修建一个“”型栅栏,如图2,点,在抛物线AED上.设点的横坐标为,求栅栏总长l与m之间的函数表达式和l的最大值;
(ⅱ)现修建一个总长为18的栅栏,有如图3所示的修建“”型或“”型栅型两种设计方案,请你从中选择一种,求出该方案下矩形面积的最大值,及取最大值时点的横坐标的取值范围(在右侧).
【答案】(1)y=x2+8
(2)(ⅰ)l=m2+2m+24,l的最大值为26;(ⅱ)方案一:最大面积27,+9≤P1横坐标≤;方案二:最大面积+≤P1横坐标≤
【分析】(1)通过分析A点坐标,利用待定系数法求函数解析式;
(2)(ⅰ)结合矩形性质分析得出P2的坐标为(m,-m2+8),然后列出函数关系式,利用二次函数的性质分析最值;
(ⅱ)设P2P1=n,分别表示出方案一和方案二的矩形面积,利用二次函数的性质分析最值,从而利用数形结合思想确定取值范围.
【详解】(1)由题意可得:A(-6,2),D(6,2),
又∵E(0,8)是抛物线的顶点,
设抛物线对应的函数表达式为y=ax2+8,将A(-6,2)代入,
(-6)2a+8=2,
解得:a=,
∴抛物线对应的函数表达式为y=x2+8;
(2)(ⅰ)∵点P1的横坐标为m(0<m≤6),且四边形P1P2P3P4为矩形,点P2,P3在抛物线AED上,
∴P2的坐标为(m,m2+8),
∴P1P2=P3P4=MN=m2+8,P2P3=2m,
∴l=3(m2+8)+2m=m2+2m+24=(m-2)2+26,
∵<0,
∴当m=2时,l有最大值为26,
即栅栏总长l与m之间的函数表达式为l=m2+2m+24,l的最大值为26;
(ⅱ)方案一:设P2P1=n,则P2P3=18-3n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(18-3n)n=-3n2+18n=-3(n-3)2+27,
∵-3<0,
∴当n=3时,矩形面积有最大值为27,
此时P2P1=3,P2P3=9,
令x2+8=3,
解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+9≤P1横坐标≤,
方案二:设P2P1=n,则P2P3=9-n,
∴矩形P1P2P3P4面积为(9-n)n=-n2+9n=-(n-)2+,
∵-1<0,
∴当n=时,矩形面积有最大值为,
此时P2P1=,P2P3=,
令x2+8=,
解得:x=,
∴此时P1的横坐标的取值范围为+≤P1横坐标≤.
【点睛】本题考查二次函数的应用,掌握待定系数法求函数解析式,准确识图,确定关键点的坐标,利用数形结合思想解题是关键.
七.二次函数长度问题(共1小题)
9.(2021·安徽·中考真题)已知抛物线的对称轴为直线.
(1)求a的值;
(2)若点M(x1,y1),N(x2,y2)都在此抛物线上,且,.比较y1与y2的大小,并说明理由;
(3)设直线与抛物线交于点A、B,与抛物线交于点C,D,求线段AB与线段CD的长度之比.
【答案】(1);(2),见解析;(3)
【分析】(1)根据对称轴,代值计算即可
(2)根据二次函数的增减性分析即可得出结果
(3)先根据求根公式计算出,再表示出,=,即可得出结论
【详解】解:(1)由题意得:
(2)抛物线对称轴为直线,且
当时,y随x的增大而减小,
当时,y随x的增大而增大.
当时,y1随x1的增大而减小,
时,,时,
同理:时,y2随x2的增大而增大
时,.
时,
(3)令
令
AB与CD的比值为
【点睛】本题考查二次函数的图像性质、二次函数的解析式、对称轴、函数的交点、正确理解二次函数的性质是关键,利用交点的特点解题是重点
一.图象判断(共8小题)
1.(2024·安徽淮北·二模)如图,关于的二次函数是常数且的图象如图,则双曲线和直线在同一坐标系中大致是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查二次函数图象与x轴交点,一次函数的图象及反比例函数的图象,根据二次函数图象及,可得,,进而得到,,再根据一次函数的定义及反比例函数的定义即可判断函数图象.
【详解】解:根据题意得:,,
,,
双曲线过二、四象限,直线过二、三、四象限,
只有D选项符合题意,
故选:D.
2.(2024·安徽合肥·二模)如图,已知一次函数的图象与一次函数的图象交于第一象限的点A,与x轴交于点,则函数的图象可能是( )
A. B.
C.
D.
【答案】D
【分析】此题考查了一次函数的图象和性质、二函数的图象和性质,先求出,,再判断二次函数的图象即可.
【详解】解:∵一次函数的图象经过点,
∴,即,
∵一次函数与y轴的交点为,一次函数的图象与y轴交于点,
∴由图象可知,,即,
对于二次函数,其开口向上,
顶点的横坐标为,,顶点的纵坐标为,
∴顶点在第三象限,与y轴交于负半轴,
观察图象可知选D.
故选:D
3.(2024·安徽蚌埠·三模)在同一坐标系中,一次函数与二次函数的图象可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查一次函数与二次函数的图象问题,求出交点坐标是解题的关键.先求出一次函数与轴交点排除A和D,再求出一次函数与二次函数的交点坐标排除B,最后得到正确答案.
【详解】解:令解得:
一次函数与轴交点为,
排除A和D,
令,解得,
二次函数与轴交点为和,
一次函数与二次函数的交点为,
排除B,
故选:C.
4.(2024·安徽安庆·三模)如图是直线(a,b,c是常数且,,),则抛物线和双曲线在同一平面直角坐标系中的图象可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了一次函数,二次函数,反比例函数的图象和性质,熟练掌握其图象和性质,根据图形确定出、的正负情况是解题的关键.先根据一次函数图象确定出,,即可确定双曲线经过的象限,再根据抛物线开口方向和对称轴位置进行判断,即可得解.
【详解】直线的函数图象经过二、三、四象限,
,.
A:由抛物线开口向下, 对称轴,抛物线与轴交点在轴正半轴,可得, , ,故,,该选项不符合题意;
B:由可知,双曲线经过第二、四象限,该选项不符合题意;
C:由抛物线开口向上,对称轴,抛物线与轴交点在轴负半轴, ,,,故,;双曲线经过第二、四象限,故该选项符合题意.
D:由可知,双曲线经过第二、四象限,该选项不符合题意;
故选:C.
5.(2024·安徽宿州·三模)已知二次函数的图象如图所示,则反比例函数与一次函数的大致图象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了一次函数的图象、反比例函数的图象、二次函数的图象等知识点,根据函数图象确定相关参数的正负成为解题的关键.根据一次函数与反比例函数图象确定a、b、c的正负,再结合二次函数图象的对称轴即可解答.
【详解】解:由图可知二次函数开口向上、对称轴在轴右侧、与y轴的交点在负半轴,
则,则;
∴,则一次函数的图象过一、二、三象限;
,则反比例函数图象在一、三象限,
∴A选项的图象符合题意,
故选:A.
6.(2024·安徽合肥·二模)已知反比例函数与一次函数的图象如图所示,则函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、反比例函数的图象与性质,由一次函数与反比例函数图象得出,,从而得出抛物线对称轴为直线,由反比例函数与一次函数的图象的交点的横坐标为得出,再求出对称轴为直线,结合抛物线对称轴的位置即可得出答案.
【详解】解:反比例函数图象在第二、四象限,
,
一次函数交于轴于正半轴,
,
反比例函数与一次函数的图象的交点的横坐标为,
,
,
,
解得:,
,
抛物线开口向下,对称轴为直线,
对称轴为直线,
对称轴在到之间,
函数的图象可能为
故选:A.
7.(2024·安徽合肥·二模)一次函数与二次函数在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析图象,确定,a,b的符号一致的,才是可能的,本题考查了函数图象的分布于特征,熟练掌握图象的分布特征是解题的关键
【详解】A、 根据一次函数图象分布,得到即,根据抛物线的图象,得,矛盾,不符合题意;
B、根据一次函数图象分布,得到即,根据抛物线的图象,得,即,,矛盾,不符合题意;
C、根据一次函数图象分布,得到即,,根据抛物线的图象,得,即,矛盾,不符合题意;
D、根据一次函数图象分布,得到即,,根据抛物线的图象,得,即,一致,符合题意;
故选D
8.(2024·安徽·二模)已知二次函数的图象如图所示,则一次函数和反比例函数的图象可能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了通过函数图像判断二次函数的各项系数,一次函数与反比例函数图像的综合判断.观察二次函数的图象得:抛物线开口向上,与y轴交于负半轴,对称轴位于y轴的右侧,可得,,再根据一次函数和反比例函数的图象,即可求解.
【详解】解:观察二次函数的图象得:抛物线开口向上,与y轴交于负半轴,对称轴位于y轴的右侧,
∴,
∴,
∴一次函数的图象进过第一、三、四象限,反比例函数的图象为第二、四象限.
故选:C
二.与x轴交点问题(共4小题)
9.(2024·安徽·二模)若关于x的一元二次方程的两个实数根分别为,,则抛物线的对称轴为直线( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查二次函数与一元二次方程,利用对称性求对称轴,根据题意,得到抛物线与轴的两个交点坐标为,对称性得到对称轴为,即可.
【详解】解:∵的两个实数根分别为,,
∴抛物线与轴的两个交点坐标为,
∴对称轴为;
故选A.
10.(2024·安徽合肥·模拟预测)在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于点、(点在点左边),与轴交于点,下列命题中不成立的是( )
A.、两点之间的距离为个单位长度
B.若线段的端点为,,当抛物线与线段有交点时,则
C.若、在该抛物线上,当时,则
D.若,当时,的最大值与最小值的差为,则
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数与坐标轴交点问题,根据题意分别求得的坐标,即可判断A选项,将分别代入解析式,得出的值,结合函数图象,即可判定B选项,根据二次函数的性质,,则两点的中点在对称轴的右侧时,,进而求得的范围,即可判断C选项,根据题意得出在抛物线上,且,解方程,即可求解.
【详解】解:当时,
解得:
∴
∴,故A选项正确;
∵
对称轴为直线,
∵线段的端点为,,
当抛物线经过时,
解得:
当抛物线经过时,
解得:
∴当抛物线与线段有交点时,则,故B选项正确,
∵,对称轴为直线,、在该抛物线上,当时
∴
解得:,故C选项不正确;
若,则抛物线解析式为
顶点为
∴当时最小值为,
当时,
∵时,的最大值与最小值的差为,
∴,
∴在抛物线上,
当时,
解得:或(舍去)
故D选项正确
故选:C.
11.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知关于x的函数的图象与坐标轴共有两个不同的交点,则实数a的可能值有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】A
【分析】根据函数的图象与两坐标轴共有两个交点,可知该函数可能为一次函数,也可能为二次函数,然后分类讨论即可求得a的值,本题得以解决.本题考查抛物线与x轴的交点、根的判别式、二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质和分类讨论的思想解答.
【详解】解:函数的图象与坐标轴共有两个不同的交点,
当时,此时与两坐标轴两个交点,
当时,则或,
解得,或,
由上可得,的值是0,或1,共4个.
故选:A.
12.(2024·安徽合肥·三模)已知二次函数,下列说法正确的是( )
A.点在该函数图象上
B.当且时,
C.该函数图象与x轴一定没有交点
D.当时,该函数图象的对称轴一定在直线的右侧
【答案】D
【分析】本题考查抛物线与x轴的交点,关键是掌握二次函数的性质.把代入该函数解析式即可判断A;当时求出该函数解析式,求出该函数图象的对称轴和顶点,由函数的性质可以判断B;根据可以判断C;求出该函数的对称轴即可判断D.
【详解】解:当时,,
而不一定等于,
∴点不一定在该函数图象上,
故A错误,不符合题意;
当时,,
∵,
∴当时,y有最小值,最小值为,
∵,
∴当时,y有最大值,最大值为15,
∴当时,,
故B错误,不符合题意;
,
∵,
∴该函数图象与x轴一定有交点,
故C错误,不符合题意;
对称轴为直线,
∵,
∴,
∴该函数图象的对称轴一定在直线的右侧,
故D正确,符合题意.
故选:D.
三.由实际问题抽象出二次函数(共3小题)
13.(2024·安徽六安·模拟预测)如图, 等边的边长为, D是上一点,过D作的垂线,与的另一边交于点E,设线段的长度为,的面积为 ,则s关于x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题是动点问题的函数图象探究题.考查了二次函数图象性质和锐角三角函数的相关知识,根据动点到达临界点前后的图形变化,列出函数解析式,进而即可判断.
【详解】解:当时,,
当时,,,
,
综上所述,函数图象在时,是开口向上的抛物线的一部分,当时是开口向下的抛物线的一部分,
故选:C.
14.(2024·安徽六安·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,四边形为菱形,点的坐标为.点从点出发,以每秒1个单位沿轴向右移动,过点且垂直的直线与菱形的两边分别交于两点,设的面积为,则与点移动的时间之间的函数关系的图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】作于,求出,,分三个阶段:当时,当时,当时,分别求出关于的函数关系式,判断即可得出答案.
【详解】解:如图,作于,
,
∵点的坐标为,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
当时,由题意得:,
∵垂直,
∴,
∴,,
∴;
当时,,,
同理可得:,
,
,
∴,
∴;
当时,作轴于,
由题意得:,,
∴,
∴,
∴;
综上所述,与点移动的时间之间的函数关系的图象大致为:
故选:C.
【点睛】本题考查了勾股定理、菱形的性质、解直角三角形、三角形面积公式、函数图象的识别,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论与数形结合的思想是解此题的关键.
15.(2024·安徽蚌埠·三模)已知点在第一象限,其坐标为,一次函数的图象与轴分别相交于两点,将该图象以每秒2个单位水平向右平移,设时间为(秒),的面积为,则与的函数关系大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是动态问题的函数图象,二次函数的图象与性质,先分两种情况求解S与t之间的函数关系式,再判断即可.
【详解】解:如图,作直线,
∴,解得:,
∴,
∴,
当时,
当向右平移个单位长度可得,
当时,,
∴,
当时,,
∴,
∴,
∴,
∴,且函数过,
∴A,B,D不符合题意;
当时,如图,
同理可得:,,
∴,
∴,
∴C符合题意;
故选C
四.线段周长问题(共5小题)
16.(2024·安徽合肥·二模)已知点,是抛物线上的不同两点,抛物线与x轴的正半轴交于点A,与y轴交于点B.下列四个论断:①当时 ,;②若点P 是线段AB上方的点,作轴于点M,交AB于点N,当时,的长度随m增大而减小;③当,时,;④当时,点P 不与点A,B 重合,直线.其中正确的有( )
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
【答案】C
【分析】由抛物线方程,得到对称轴解析式,、坐标,进而得到直线的解析式,当时,根据中点公式,得到、的对称轴,即可判断①,将分别代入直线与抛物线方程,并配方,根据一元二次方程的增减性,即可判断②,当,时,计算的值,即可判断③,当时,计算的值,结合点P 不与点A,B 重合,即可判断④,
本题考查了,求一次函数解析式,二次函数的性质,二次函数与一次函数的综合,解题的关键是:熟练掌握二次函数的性质.
【详解】
解:∵,
∴抛物线的对称轴为直线, ,,
∴设直线的解析式为,则,解得:,
∴直线的解析式为,
∵当时,,
∴,,是关于直线的对称点,
∴,故①正确,
若点P 是线段AB上方的点,则,,
当时,的长度随m增大而减小,故②错误,
当,时,,
∴,故③正确,
时,,
∵点P 不与点A,B 重合,直线,故④正确,
综上所述,①③④正确,
故选:C.
17.(23-24九年级下·安徽阜阳·期中)如图,在平面直角坐标系中,直线(为常数)与抛物线交于,两点,且点在轴左侧,点的坐标为,连接,.下列结论错误的是( )
A.直线,关于轴对称
B.当时,的值随的增大而增大
C.当时,
D.的面积的最小值为
【答案】B
【分析】设,,其中,,联立得,即,可得,,待定系数法求直线的解析式为,直线与轴交点的坐标为,同理可得,直线的解析式为,直线与轴交点的坐标为.由,可知直线,与轴的交点关于轴对称,即直线,关于轴对称,进而可判断A的正误;如图,过点作轴于点,过点作轴于点,则,,,,,证明,则,可得,证明,则,可得,,由,,可得,即,为定值,进而可判断B的正误;当,联立得方程组,可求得,,由,,可得,进而可判断选项C的正误;根据,可知当时,的面积有最小值,为,进而可判断选项D的正误.
【详解】解:设,,其中,,
联立得,即,
∴,,
设直线的解析式为,
将,代入,得,
解得,
直线的解析式为.
令,得,
直线与轴交点的坐标为.
同理可得,直线的解析式为,直线与轴交点的坐标为.
∴,
直线,与轴的交点关于轴对称,即直线,关于轴对称,故选项A正确;
如图,过点作轴于点,过点作轴于点,则,,,,,
又∵,
∴,
∴,
解得,
由对称可知,为的角平分线,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,
,
∵,
∴,
∴,即为定值,故选项B错误;
当,联立得方程组,
解得,或;
∴,,
∴,,
∴,故选项C正确;
∵,
当时,的面积有最小值,为,故选项D正确,
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数综合,一次函数解析式,相似三角形的判定与性质,一元二次方程的根与系数的关系等知识.熟练掌握二次函数与一次函数综合,一次函数解析式,相似三角形的判定与性质,一元二次方程的根与系数的关系是解题的关键.
18.(2024·安徽淮南·模拟预测)如图,E是线段上一点,在线段的同侧分别以为斜边作等腰和等腰,,分别是,的中点.若,则下列结论错误的是( ).
A.的最小值为 B.四边形面积的最小值为
C.周长的最小值为 D.的最小值为3
【答案】B
【分析】A、如图,延长交于点P,过点F作直线,可证四边形是矩形,直线是的中位线,且点在直线上运动,作点A关于直线的对称点,连接,由“将军饮马”模型可求;
B、设,,进而即可判断.
C、由四边形是矩形,结合的最小值为3,可求周长的最小值;
D、连接,当时,即点与点重合时,最小.是等腰直角三角形,,故本选项不符合题意;
【详解】解:A、如图,延长交于点P,过点F作直线.
和分别是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
四边形是矩形.
是的中点,
是的中点.
直线,
直线是的中位线,且点在直线上运动.作点A关于直线的对称点,连接,则.当,,三点共线时,最小.
,,
.
在中,,故本选项不符合题意;
B、设,则.
,
.当时,有最大值,最大值为,
∵,
∴四边形面积的最小值为,故本选项符合题意.
C、四边形是矩形,
,
的周长为.
的最小值为3,,
的周长的最小值为,故本选项不符合题意;
D、连接,当时,即点与点重合时,最小.是等腰直角三角形,
,故本选项不符合题意;
【点睛】本题考查轴对称最短路径问题,涉及等边三角形的性质及应用,三角形面积等知识,解题的关键是求出的运动轨迹是直线.
19.(2024·安徽安庆·三模)如图,边长为4的正方形中,E为上一点,且,F为边上一动点,将线段绕点F顺时针旋转得到线段,连接,则最小值为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、运用二次函数性质求最值等知识点,列出关于x的关系式是解题的关键.
如图:过G点作交于点H,过G点作交于点I,根据线段绕点F顺时针旋转得到线段,可得,,利用易证,再根据四边形是矩形,可得,设,则,根据勾股定理可得,即当时,有最小值.
【详解】解:如图:过G点作交于点H,过G点作交于点I,
∵线段绕点F顺时针旋转得到线段,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∵,四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴四边形是矩形,
∴,
设,则,
在中,,
∴当时,有最小值,
∴当时,最小值是,
故选:D.
20.(2024·安徽淮北·三模)如图,,点B为线段上一动点,以为边作正方形,点E始终为边的中点,连接,当取得最小值时,的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了正方形的性质、矩形的判定和性质、二次函数的最值等知识,作于点M,则,证明四边形是矩形,四边形是矩形,,,则,设,则,,,根据勾股定理列出方程,解方程即可得到答案.
【详解】解:作于点M,则,
∵四边形是正方形,
∴,
∴四边形是矩形,四边形是矩形,
∴,
∵点E始终为边的中点,
∴,
设,则,,
∴,
当时,最小,此时.
故选:B
五.列二次函数关系式(共2小题)
21.(2024·安徽合肥·模拟预测)某厂今年一月份新产品的研发资金为10万元,以后每月新产品的研发资金与上月相比增长率都是x,则该厂今年一季度新产品的研发资金y(元)关于x的函数关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了根据实际问题抽象出二次函数解析式,直接利用二月的研发资金为:,故三月份新产品的研发资金为:,再求和即可,正确表示出三月份的研发资金是解题关键.
【详解】解:根据题意可得二月的研发资金为:,故三月份新产品的研发资金为:,
今年一季度新产品的研发资金,
故选:B.
22.(2024·安徽合肥·一模)规定:两个函数,的图像关于y轴对称, 则称这两个函数互为“Y函数”﹒例如,函数与的图像关于y轴对称,则这两个函数互为“Y函数”﹒若函数的“Y函数”图像与x轴只有一个交点,则其“Y函数”的解析式为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意得函数的“Y函数”为,再根据其“Y函数”的图像与x轴只有一个交点,得,求出k的值即可得其“Y函数”的解析式.
本题主要考查了二次函数关于y轴对称的函数的表达式,以及二次函数与x轴的交点问题.当时,图像与x轴有两个交点;当时,图像与x轴有一个交点;当时,图像与x轴没有交点.熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】由题意得函数与它的“Y函数”的图像关于y轴对称,
∴函数的“Y函数”为:
,
∵的图像与x轴只有一个交点,
,
解得,
∴函数的“Y函数”的解析式为.
故选:D.
六.求参数取值范围(共5小题)
23.(2024·安徽滁州·模拟预测)已知点,都在抛物线上,且.
(1)若,则 ;
(2)若点,在对称轴两侧,且,,当时,的最大值为0,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的性质,已知二次函数图象上两点纵坐标的大小:当,点与对称轴的距离越小,值越小;当时,点与对称轴的距离越小,值越大.
(1)根据得出点,关于直线对称,再联立方程组求解即可;
(2)根据当,点与对称轴的距离越小,值越小,列出式子求值即可得出答案.
【详解】(1),
点,关于直线对称,
.
,
联立,得
解得.
;
故答案为:;
(2)点,在直线两侧,且,
点在对称轴左侧,点在对称轴右侧,
,.
,
,即.
,
点到对称轴的距离比点到对称轴的距离远,
,
,
解得,
,
,
,
即.
由题意知当时,有最大值0,
,即,
的取值范围是.
故答案为:.
24.(2024·安徽淮北·三模)已知抛物线经过点,.
(1)该抛物线的对称轴为 .
(2)点A,B分别位于抛物线对称轴的两侧,且,则n的取值范围是 .
【答案】 直线
【分析】(1)根据二次函数的性质即可解答;
(2)由题意得,抛物线的对称轴为,开口向上,再分情况讨论:其一点A在对称轴的左侧,点B在对称轴的右侧;其二点A在对称轴的右侧,点B在对称轴的左侧,解相应的不等式组即可得出答案.
【详解】(1)抛物线的对称轴为:,
故答案为:直线;
(2),
抛物线开口向上,
,
若点A在对称轴的左侧,点B在对称轴的右侧,
由题意可得:
解得;
若点A在对称轴的右侧,点B在对称轴的左侧,
由题意可得:
不等式组无解,
n的取值范围为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了二次函数的性质,二次函数图像上点的坐标的特征,能根据题意正确列出不等式组是解决本题的关键.
25.(2024·安徽淮北·三模)抛物线经过原点,且与x轴的正半轴交于点A,顶点C的坐标为.
(1)a的值为 ;
(2)若点P为抛物线上一动点,其横坐标为t,作轴,且点Q位于一次函数的图像上.当时,的长度随t的增大而增大,则t的取值范围是 .
【答案】 1
【分析】本题考查二次函数的图像与性质、坐标与图形,熟练掌握二次函数的性质是解答的关键.
(1)将顶点C坐标代入抛物线表达式中求解即可;
(2)先求得抛物线和直线的交点坐标,设,,分和两种情况,利用坐标与图形性质,用t表示出,根据二次函数的性质分别求解即可.
【详解】解:(1)由题意,将代入中,得,
解得,
故答案为:1;
(2)由(1)得抛物线的表达式为,
联立方程组,解得或,
∴抛物线与直线的交点坐标为,,
设,,
当时,,
∵,
∴当时,的长度随t的增大而减小,不符合题意;
当时,,
∵,
∴当时,的长度随t的增大而增大,当时,的长度随t的增大而减小,
故答案为:.
26.(2024·安徽合肥·三模)二次函数的对称轴为直线,点,都在函数图象上.
(1) ;
(2)若,则的取值范围为 .
【答案】 1 或
【分析】本题考查了二次函数图象的性质及点的坐标特征,二次函数与不等式.
(1)根据对称轴,即可求出a的值;
(2)根据,列出关于m的不等式即可解得答案.
【详解】解:(1)二次函数的对称轴为直线,
,
,
故答案为:1;
(2)点,都在二次函数的图象上,
,
,
即
,
或.
故答案为: 或.
27.(2024·安徽安庆·三模)已知抛物线经过,两点,且A、B两点在该抛物线对称轴同侧.
(1)若抛物线经过,则m= .
(2)若时,,则m的取值范围是 .
【答案】 或
【分析】本题考查二次函数的性质,求二次函数解析式;
(1)把代入计算即可;
(2)对称轴为,根据且A、B两点在该抛物线对称轴同侧可得或,再结合时,求解即可.
【详解】(1)把代入得,
解得,
故答案为:;
(2)∵
∴抛物线对称轴为,
∵A、B两点在该抛物线对称轴同侧,
∴或,
当时,当时随的增大而增大,
∴此时当时有最大值,
∵,
∴,解得,
∴;
当时,当时随的增大而减小,
∴此时当时有最大值,
∵,
∴,解得,
∴;
综上所述,或,
故答案为:或.
七.求先关线段的长或比值(共1小题)
28.(2024·安徽滁州·三模)如图,O 为坐标原点,点A是抛物线()上一点,轴于点 B,,交x轴于点 C.
(1)若点A 的坐标为,则直线对应的一次函数解析式为 .
(2)若线段与抛物线的交点为 D,则 .
【答案】
【分析】(1)设的解析式为,把点A 的坐标为,代入求得,根据,故将直线向左平移1个单位长度即可得到对应的一次函数解析式.
(2)根据抛物线,设点,根据题意,得,得,(舍去),过点D作轴于点G,则,根据平行线分线段成比例定理,得,解答即可.
本题考查了平移思想,待定系数法,交点坐标计算,平行线分线段成比例定理,熟练掌握待定系数法和平行线分线段成比例定理是解题的关键.
【详解】解:(1)设的解析式为,把点A 的坐标为,得,
故直线的解析式为,
∵,
故将直线向左平移1个单位长度即可得到对应的一次函数解析式,
∴,
故答案为:.
(2)根据抛物线,设点,则直线解析式为,
,且轴,
,
则直线解析式为,
根据题意,得,解得,(舍去),
过点D作轴于点G,
则,
根据平行线分线段成比例定理,得,
故答案为:.
八.面积最值问题(共4小题)
29.(2024·安徽合肥·一模)已知抛物线交y轴于点A,其对称轴交x轴于点B,直线交抛物线于另一点C.
(1)点B的坐标为 ;
(2)点P是直线下方抛物线上的一动点(与点A,C不重合),则的面积的最大值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数综合:
(1)把解析式化为顶点式求出对称轴即可得到答案;
(2)先求出直线解析式,进而求出点C的坐标,设,则,可得,进而得到,据此求解即可.
【详解】解:(1),
对称轴为,
点B的坐标为;
故答案为:;
(2)∵抛物线交y轴于点A,
∴,
设直线解析式为,
∴,
∴
∴直线解析式为,
联立,解得或
∴.
作轴交于Q,
设,则,
,.
,,
时,有最大值,
故答案为:.
30.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知抛物线:的顶点坐标为,与轴正半轴交于点,与轴交于点.
(1)点的坐标为 ;
(2)将抛物线沿轴向右平移个单位长度,平移后的抛物线与抛物线相交于点,且点在第四象限内,当的面积最大时,的值为 .
【答案】
【分析】本题考查求二次函数解析式及二次函数的最值,了解二次函数顶点式和用含的式子表示的面积是解题关键.
(1)把二次函数解析式表示为顶点式,即可得顶点坐标求解;
(2)先表示出的解析式,联立得出点坐标,再表示出的面积,最后利用二次函数最值求解.
【详解】解:(1)∵,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴,
解得,
∴抛物线解析式为,
当时,得,
解得,,
∴,
故答案为;
(2)抛物线:,
∵将抛物线沿轴向右平移个单位长度得抛物线,
∴抛物线的解析式为:,
∴,
解得,
即点坐标为,
∵点在第四象限内,
∴,再结合,
得,
∵,,
设直线的解析式为,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
∴如图,过点作轴,交直线于点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,最大,
故答案为:.
31.(2024·安徽合肥·二模)如图,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,顶点为D,直线与抛物线交于点是线段的中点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)若点E的横坐标是,求点M的坐标.
(3)若,求四边形的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了二次函数的解析式的确定、一次函数解析式的确定、中点坐标公式,三角形面积的计算.解题的关键是求出两个函数图像的交点坐标.
(1)利用交点式求抛物线解析式即可.
(2)先将代入抛物线解析式得出点E坐标,将点E得出直线解析式,联立抛物线解析式与直线解析式得出点F坐标,根据点M是线段的中点即可求出.
(3)用题(2)的方法求出点的坐标(用含的式子表示),然后把四边形分割成几个三角形来求面积,再根据来求这个面积的最小值.
【详解】(1)解:把点,代入,
得
解方程组,得
抛物线的解析式为.
(2)把代入,得,
点E的坐标是.
把点代入,得,,
直线的解析式是.
联立方程组得,,
,,
点M的坐标是.
(3)把代入,得,
点C的坐标是,.
,点D的坐标是.
把与联立方程组,得,
,.
如图,连接.
四边形的面积为:
.
,
当时,四边形的面积有最小值,最小值为.
32.(2023·安徽·一模)如图,抛物线与x轴的两个交点坐标为、.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)矩形的顶点在轴上(不与重合),另两个顶点在抛物线上(如图).
①当点在什么位置时,矩形的周长最大?求这个最大值并写出点的坐标;
②判断命题“当矩形周长最大时,其面积最大”的真假,并说明理由.
【答案】(1)
(2)①在时,矩形的周长最大,最大值为;②假命题,理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法可求得抛物线的函数表达式为﹔
(2)先求得抛物线的对称轴为,设点,则,①根据关于对称,可得的坐标,则可以表示出矩形的周长,即可求解;②当矩形周长最大时,长为3,宽为2,面积为6,当为正方形时,表示,即可求出,算得正方形的面积大于6,矛盾,即可求得假命题.
【详解】(1)解:将、代入中得
解得
抛物线的函数表达式为
(2)解:抛物线的对称轴为,
设点,则,
①关于对称,
∴,则,
矩形的周长为,
当时,l的值最大,最大值为,
即Р在时,矩形的周长最大,最大值为.
②假命题.由①可知,当矩形周长最大时,长为3,宽为2,面积为6,
当为正方形时,,解得
∴点Р的坐标为,点Q的坐标为,
正方形的面积;
故命题是假命题.
【点睛】本题考查了用待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图像和性质,解题关键是熟练掌握二次函数的图像和性质.
九.图形问题(共2小题)
33.(2024·安徽合肥·二模)如图(1)是一个高脚杯的截面图,杯体呈抛物线形(杯体厚度不计),杯底,点O是的中点,,杯子的高度(即,之间的距离)为,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系(1个单位长度表示).
(1)求杯体所在抛物线的解析式;
(2)将杯子向右平移,并倒满饮料,杯体与y轴交于点E(图2),过D点放一根吸管,吸管底部碰触到杯壁后不再移动,发现剩余饮料的液面低于点E,设吸管所在直线的解析式为,求k的取值范围;
(3)将放在水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点B顺时针旋转60°,液面恰好到达点D处(),如图3.
①请你以的中点O为原点,所在直线为x轴,所在直线为y轴建立平面直角坐标系;
②请直接写出此时杯子内液体的最大深度.
【答案】(1)
(2)
(3)①,见解析;②
【分析】(1)根据题意,得到,,设抛物线的解析式为,代入计算即可;
(2)先确定平移后的解析式为,再计算直线的解析式和直线的解析式,结合喝过一次饮料后,发现剩余饮料的液面低于点,确定范围即可.
(3)①根据题意,画出符合题意的坐标系即可,设与轴的交点为M,计算的长即可得到坐标.
②设点N是抛物线上的一点,且,;过点N作轴,交于点G,过点G作轴于点E,确定,计算得最大值,且最大值为,过点N作于点H,则,
故的最大值为.
【详解】(1)∵,杯子的高度(即,之间的距离)为.
∴,,
设抛物线的解析式为,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)∵抛物线的解析式为,
∴平移后的解析式为.
∴抛物线的对称轴为直线,,
∴的对称点为,
∵,
∴平移后,
设直线的解析式为,
∴,
解得;
∴;
设直线的解析式为,
∴,
解得;
∴,
根据题意,喝过一次饮料后,发现剩余饮料的液面低于点,
∴.
(3)①根据题意,建立直角坐标系如下,设与轴的交点为M,直线与轴的交点为S,
∵,杯子的高度(即,之间的距离)为.
∴,,
∵水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点顺时针旋转,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
②∵抛物线的解析式为,
设点N是抛物线上的一点,且,;
过点N作轴,交于点G,
∵水平桌面/上的装有饮料的高脚杯绕点顺时针旋转,
∴,
∵,
∴,
过点G作轴于点E,
∵轴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴
,
∵,,
∴时,取得最大值,且最大值为,
过点N作于点H,
则,
故的最大值为,
故液体的最大深度为.
【点睛】本题考查了待定系数法求解析式,正切函数的应用,构造二次函数求最值,特殊角的三角函数值,旋转的性质等,熟练掌握待定系数法,正切函数,构造二次函数求最值是解题的关键.
34.(2024·浙江台州·一模)图1是即将建造的“碗形”景观池的模拟图,设计师将它的外轮廓设计成如图2所示的图形.它是由线段,线段,曲线,曲线围成的封闭图形,且,在x轴上,曲线与曲线关于y轴对称.已知曲线是以C为顶点的抛物线的一部分,其函数解析式为:(p 为常数,).
(1)当时,求曲线的函数解析式.
(2)如图3,用三段塑料管,,围成一个一边靠岸的矩形荷花种植区,E,F分别在曲线,曲线上,G,H在x轴上.
记米时所需的塑料管总长度为,米时所需的塑料管总长度为.若,求p的取值范围.
当与的差为多少时,三段塑料管总长度最大?请你求出三段塑料管总长度的最大值.
【答案】(1)
(2);当与的差为时,三段塑料管总长度最大,最大值为
【分析】本题考查了二次函数解析式和二次函数的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
(1)先求出点C的坐标,根据对称性求出点A的坐标,即可求出抛物线的解析式;
(2)设, ,根据,得出关于p的不等式解得即可;设,三段塑料管总长度为L,根据题意得出化简即可得出答案.
【详解】(1)解:当时,C坐标为,
由对称得点A坐标为,
抛物线的解析式为:;
(2)解:根据题意,设, ,
,
,
即:,
化简得:,
,
;
解:设,三段塑料管总长度为L,
根据题意可得:,
,
化简得:,
当时,L有最大值110,
当与的差为时,三段塑料管总长度最大,最大值为.
一十.拱桥问题(共2小题)
35.(2024·安徽合肥·模拟预测)如图1,悬索桥两端主塔塔顶之间的主索,其形状可近似地看作抛物线,水平桥面与主索之间用垂直吊索连接.已知两端主塔之间水平距离为,两主塔塔顶距桥面的高度为,主索最低点P离桥面的高度为,若以桥面所在直线为x轴,抛物线的对称轴为y轴,建立如图2所示的平面直角坐标系.
(1)求这条抛物线对应的函数表达式;
(2)若在抛物线最低点P左下方桥梁上的点处放置一个射灯,该射灯光线恰好经过点P和右侧主索最高点D.
(i)求主索到射灯光线的最大竖直距离;
(ii)现将这个射灯沿水平方向向右平移,并保持光线与原光线平行,若要保证该射灯所射出的光线能照到右侧主索.则最多向右平移___________米.
【答案】(1)
(2)(i)最大距离为 (ii)
【分析】本题考查二次函数的应用,二次函数的性质,正确记忆相关知识点是解题关键.
(1)利用待定系数法代入数据求解即可;
(2)(i)作垂直与x轴的直线与,抛物线分别交于.利用解析书求取线段的表达式,分情况讨论比较即可得到结论;
(ii)根据题意分别求出原直线与平移后直线与轴的交点,相减即可得到结论.
【详解】(1)解:由题意可知,抛物线的顶点为,
设抛物线的解析式为:,
由∵,
,
解得:,
∴解析式为:;
(2)(i)设直线为
将 ,代入可得
,解得:,
解析式为;
如图,作垂直为轴的直线交于,交抛物线于点,设点的坐标为则为 ,
当时,
,
故时有最大值;
当时,
,
时,随的增大而减小,,
∴当时,有最大值为:,
综上所述,最大距离为;
(ii)设平移后的直线为:,
联立 ,
,
当 时 ,
解得:,
时, ,
时, ,
∴向右最多平移 (米),
故答案为: .
36.(2024·安徽六安·模拟预测)如图1是某文艺舞台背景装饰架的示意图,它是以支架为对称轴的轴对称图形(支架粗细忽略不计),垂直舞台于点O,米,米,曲线均为抛物线的一部分.数学活动小组测得曲线的最低点到舞台的距离是5米,与支架的水平距离是4米.以O为原点建立平面直角坐标系如图.
(1)求曲线的函数表达式(不用写自变量的取值范围);
(2)数学活动小组又测得曲线的最低点到舞台的距离是米,与支架的水平距离是5米.若按图2的方式布置装饰灯带,布置好后成轴对称分布,其中垂直于舞台.
① 若与之间的距离比与之间的距离少2米,当米时,求的长度;
② 若,求装饰灯带总长度的最小值.
【答案】(1)曲线的函数表达式为
(2)①的长度为米,②灯带总长度的最小值为米
【分析】本题考查了二次函数的应用,待定系数法求二次函数,正确理解题意,将实际模型转换为熟悉的图形,是解题的关键.
(1)由题意可得抛物线的顶点,再利用待定系数法,即可解答;
(2)①求得点的横坐标,代入抛物线即可解答;
②求出抛物线的函数表达式,设灯带总长度为, , 则,
求得与之间的关系,即可解答.
【详解】(1)解:设抛物线的函数表达式为
代入得: 解得:
∴ 抛物线的函数表达式为 ;
(2)解:①,
与之间的距离比与之间的距离少2米,
,
则即的长度为米;
②设抛物线的函数表达式为:,
代入得: ,
解得: ,
∴ 抛物线的函数表达式为,
设灯带总长度为, , 则,
则
,
∴ 当时,w有最小值,最小值为
∴ 灯带总长度的最小值为米.
一十一.销售问题(共2小题)
37.(2024·安徽六安·二模)某水果店今年2月至5月份销售甲、乙两种新鲜水果,已知甲种水果每月售价与x月份之间关系如下表所示:
月份x
2
3
4
5
售价份(元)
12
8
6
4.8
甲种水果进价元/千克与月份x之间满足,销售量P千克与x之间满足.
乙种水果每个月售价与月份x之间满足,对应图象如图所示.
乙种水果进价元/千克与x之间满足,平均每月销售160千克.
(1)用所学的函数模型刻画与x之间的函数关系式
(2)求与x之间的函数关系式;
(3)试求水果店哪个月销售甲、乙两种水果获得的总利润最大,最大总利润是多少元?
【答案】(1)(,为整数)
(2)
(3)水果店2月销售甲乙两种水果获得的总利润最大,为1480元
【分析】本题主要考查了二次函数的应用、反比例函数的应用,解题时要能读懂题意,列出关系式是关键.
(1)依据题意,根据表格数据,可得与之间成反比例函数关系,故可设,进而计算可以得解;
(2)依据题意,将,代入中,求出,即可得解;
(3)依据题意,设水果店销售甲、乙两种水果的总利润为元,销售甲种水果利润为元,销售乙种水果利润为元,从而可得
,再结合二次函数的性质进行判断可以得解.
【详解】(1)解:由题意,根据表格数据,,
与之间成反比例函数关系.
故可设,
.
(,为整数);
(2)解:由题意,将,代入中,
.
.
.
(3)解:由题意,设水果店销售甲、乙两种水果的总利润为元,销售甲种水果利润为元,销售乙种水果利润为元,
则
.
,
当时,最大,最大值为1480元.
答:水果店2月销售甲乙两种水果获得的总利润最大,为1480元.
38.(2024·安徽合肥·二模)如图,在1~12月份期间,某种农产品销售单价y(元/件)与月份x 之间的函数图象是抛物线(部分),7月份该产品的销售单价最高为10元/件;它的生产成本(元/件)与月份x之间函数图象是折线,
(1)分别求出、关于x的函数关系式;
(2)从1月份到8月份,问几月份这种产品每件的销售利润最大,最大时多少元?
【答案】(1),
(2)5月份这种产品每件的销售利润最大,最大利润是4元
【分析】本题考查了待定系数法求解一次函数,二次函数的解析式,二次函数最大值的求解,由函数图象读取信息,正确利用函数图象求出解析式是解答本题的关键.
(1)分别设出函数解析式,利用待定系数法进行求解即可;
(2)设每件的销售利润为y元,根据,根据二次函数性质即可求出最大值.
【详解】(1)解:7月份该产品的销售单价最高,为10元/件,
设抛物线的解析式为,
将代入解析式得:,
解得:,
;
设的解析式为,
将点,代入解析式,
得:,解得:,
则的解析式为;
设的解析式为,
将点,代入解析式,
得:,解得:,
则的解析式为;
(2)设每件的销售利润为y元,
当时,
,
且x取整数,
∴当时,y的值最大,最大利润为,
答:5月份这种产品每件的销售利润最大,最大利润4元.
一十二.投球问题(共3小题)
39.(2024·安徽合肥·模拟预测)体育课上,同学们在老师的带领下,设计了一种抛小球入箱的游戏.如图,以水平方向为x轴,点O为原点建立平面直角坐标系,小球从点P处抛出,小球的运动轨迹为抛物线L:.无盖木箱的截面图为矩形,其中,,且在x轴上,.已知当小球到达最高点时,高度为,与起点的水平距离为.
(1)求抛物线L的表达式.
(2)请通过计算说明该同学抛出的小球能否投入箱内.
(3)若该小球投入箱内后立即向右上方弹起,沿与抛物线L形状相同的抛物线M运动,且最大高度可达,则该小球能否弹出箱子?请说明理由.
【答案】(1)
(2)能,计算见解析
(3)能,理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法即可求解;
(2)由题意得点,点,令,求出,,再根据判断即可;
(3)令,则,求出抛物线L与x正半轴交于点,设抛物线M的解析式为,再将代入抛物线M的解析式,进而求出抛物线M的解析式,令,计算出y值与0.5进行比较即可.
【详解】(1)解:∵小球到达最高点时,高度为,与起点的水平距离为
∴,
即
∵小球从点P处抛出,
∴将点代入抛物线解析式,得
解得:
∴
(2)∵,,
∴点,点
令,则
解得,
∵
∴该同学抛出的小球能投入箱内.
(3)该小球能弹出箱子,理由如下:
令,则
解得,
∴抛物线L与x正半轴交于点
设抛物线M的解析式为:
∴将代入抛物线M的解析式,得
解得,
∵该小球投入箱内后立即向右上方弹起
∴
∴抛物线M的解析式为:
令,则
∵
∴该小球能弹出箱子.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法求解析式,二次函数图象的平移等知识,解题的关键是学会寻找特殊点解决问题.
40.(2024·安徽安庆·三模)某数学兴趣小组设计了一个投掷乒乓球游戏:将一个无盖的长方体盒子放在水平地面上,从箱外向箱内投乒乓球.建立如图所示的平面直角坐标系(长方形为箱子截面图,x轴经过箱子底面中心,并与其一组对边平行,米,米),王同学站在原点,将乒乓球从1.5米的高度P处抛出,乒乓球运行轨迹为抛物线,当乒乓球离王同学1米时,达到最大高度2米.
(1)求抛物线的解析式;
(2)王同学抛出的乒乓球能不能投入箱子,请通过计算说明;
(3)若乒乓球投入箱子后立即向右上方弹起,沿与原抛物线形状相同的抛物线运动,且无阻挡时乒乓球的最大高度达到原最大高度的一半,请判断乒乓球是否弹出箱子,并说明理由.
【答案】(1)
(2)能,见解析
(3)乒乓球不能弹出箱子,见解析
【分析】本题考查二次函数的实际应用,解题的关键是将实际问题转化为二次函数中坐标问题,然后利用坐标数值关系反推实际问题.
(1)由题意得,抛物线的顶点坐标为,利用待定系数法求解即可;
(2)只要判断出乒乓球在运行中,高于,并落在之间即可;
(3)依题意,设乒乓球弹出后的抛物线解析式为,利用待定系数法求得值,并求得当时,的值,即可判断.
【详解】(1)解:由题意得,抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的解析式为,
∵抛物线经过点,
∴,
∴,
∴抛物线的解析式为,即
(2)解:能,理由如下:
当时,,
当时,,
解得(舍去),,
∴乒乓球在运行中,高于,并落在的中点处,
∴王同学抛出的乒乓球能投入箱子;
(3)解:乒乓球不能弹出箱子.理由如下:
依题意,设乒乓球弹出后的抛物线解析式为,
∵抛物线的图象经过点,
∴,
解得(舍去),,
∴弹出后抛物线解析式为,
当时,,
∴乒乓球不能弹出箱子.
41.(2024·安徽合肥·一模)在行知学校第二届趣味篮球赛活动中,某班一位身高女同学参加定点投篮比赛(如图①).为了获得更好的成绩,同学们对这位选手的训练数据进行了收集和分析:篮球运行的路线是一条抛物线,不起跳投掷时,球在该选手头顶上方处投出,在距离该选手时达到最大高度.
(1)如图②,以该选手投球站立点为原点、身体竖直向上方向为轴正半轴建立平面直角坐标系,求出篮球运行高度与运行水平距离之间的函数关系式;
(2)已知比赛时篮圈中心到地面的高度为,为保证篮球准确投入篮圈内,该选手在训练时应如何调整自己的起跳高度?
【答案】(1);
(2)选手在训练时应增加起跳高度
【分析】本题考查了二次函数在实际问题中的应用,
(1)由待定系数法即可求解;
(2)设起跳增加,则新抛物线的表达式为:,将代入上式即可求解.
数形结合并熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得,顶点的坐标为:,
则函数的表达式为:,
,
将代入抛物线表达式得:,
解得:,
则抛物线的表达式为:;
(2)设起跳增加,
则新抛物线的表达式为:,
将代入上式得:,
解得:,
故选手在训练时应增加起跳高度.
一十三.喷水问题(共1小题)
42.(2024·安徽宿州·一模)如图1,某洒水车的喷水口距地面.如图2,已知喷水口喷出最远的水柱是抛物线:,轴是地面,位于轴上,则点,抛物线与轴交于点.(注:抛物线水柱的宽度忽略)
(1)求该洒水车喷水能达到的最远距离的长;
(2)如图3,将抛物线向左平移使其经过点,此时抛物线是该洒水车喷出的最近水柱,抛物线交轴于点.
(ⅰ)求的长;
(ⅱ)如图4,已知一条隔离绿化带的横截面是矩形,,,设洒水车到绿化带的距离,若该洒水车在行驶过程中能浇到完整的这条隔离绿化带,求d的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【分析】(1)根据抛物线过点,可得a的值,令,解方程从而解决问题;
(2)(ⅰ)由对称轴知点的对称点为,则下边缘抛物线是由上边缘抛物线向左平移得到的,可得的长度;
(ⅱ)根据,,求出点F的坐标,利用增减性可得d的最大值和最小值,从而得出答案;
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,
,
∴上边缘抛物线的函数解析式为,
令,则,
解得或(舍去),
∴洒水车喷出水的最大射程为;
(2)(ⅰ)对称轴为直线,
∴点对称点为,
∵平移后仍过点,
是由向左平移得到的,
,点C是由点B向左平移得到的,
∴点C的坐标为,即,
;
(ⅱ),
∴点F的纵坐标为1,
,
解得或(舍去)
,
当时,y随x的增大而减小,
∴当时,要使,
则,
∵当时,y随x的增大而增大,且时,,
∴当时,要使,则,
,灌溉车行驶时喷出的水能浇灌到整个绿化带,
的最大值为
∵下边缘抛物线,喷出的水能灌溉到绿化带底部的条件是,
的取值范围为.
【点睛】本题是二次函数的实际应用,主要考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的性质,二次函数与方程的关系等知识,读懂题意,建立二次函数模型是解题的关键.
一十四.角度问题(共2小题)
43.(2024·安徽蚌埠·三模)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点和点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线和直线的函数表达式;
(2)点P是第三象限抛物线上的点,过点P作,求的最大值及此时点P的坐标;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1).
(2)有最大值,最大值为.点P的坐标为
(3)存在,
【分析】(1)根据待定系数法求出抛物线的函数表达式,再求出,根据待定系数法即可求出直线的函数表达式;
(2)过点P作轴,交x轴于点E,交于点F.设点,得出,,表示出,在中,求出,在中,表示出,从而表示出,,根据二次函数最值求法即可求出有最大值时,点P的坐标.
(3)过点A作交的延长线于点G,取的中点H,连接.求出,根据,,得出点O,A,G,C在上,再根据,得出点G在直线上,设,证出是等腰直角三角形,根据直角三角形性质得出,再根据勾股定理列方程解出,求出直线的函数表达式,即可求解;
【详解】(1)解:将点和点代入抛物线中,
得,
解得,
∴抛物线的函数表达式为.
当时,,
∴,
设直线的函数表达式为,代入点和点,
得,
解得,
∴直线的函数表达式为;
(2)过点P作轴,交x轴于点E,交于点F.
设点,
∴,,,
在中,,
∴,
在中,,
在中,,即,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为.
此时点P的坐标为.
(3)存在.过点A作交的延长线于点G,取的中点H,连接.
∵H是的中点,
∴,
∵,,
∴点O,G在以为直径的圆上,
∴点O,A,G,C在上,
∵,
∴,
∴点G在直线上,
∴设,
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∵H是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
设直线的函数表达式为,
代入点和,
得,
解得:,
∴直线的函数表达式为,
∵,
∴对称轴为直线,
当时,,
∴.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数、一次函数解析式,二次函数的图象与性质,二次函数的平移,二次函数与线段综合,二次函数与特殊的角度综合,解直角三角形,圆相关知识点,直角三角形的性质,勾股定理等知识,熟练掌握二次函数的图象与性质并数形结合是解题的关键.
44.(2024·安徽滁州·一模)已知抛物线交x轴于点和点B,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)如图1,已知点P是位于上方的抛物线上的一点,作,垂足为M,求线段长度的最大值;
(3)如图2,已知点Q是第四象限抛物线上一点,,求点Q的坐标.
【答案】(1);
(2)的最大值为;
(3)点Q的坐标为.
【分析】(1)将点代入,求得,即可得解;
(2)求得点和的坐标,推出,作轴于点,交于点,得到是等腰直角三角形,,设,求得关于的二次函数,利用二次函数的性质求解即可;
(3)作交于点,作轴于点,求得,证明,利用正切函数的定义求得,证明是等腰直角三角形,求得,再求得直线的解析式,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线交x轴于点,
∴,
解得,
∴抛物线的函数解析式为;
(2)解:当时,;
当时,,
解得或;
∴,,
∴,
∴,
作轴于点,交于点,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
设直线的解析式为,
把代入得,
解得,
∴直线的解析式为,
设,则,
∴,
∵,
∴有最大值,最大值为;
(3)解:作交于点,作轴于点,
∵,,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
同理直线的解析式为,
联立得,
解得或;
当时,,
∴点Q的坐标为.
【点睛】本题考查了二次函数的图象与性质,一次函数的图象与性质,等腰直角三角形的性质,三角函数的定义,勾股定理等知识,根据题意作出辅助线是解题的关键.
一十五.特殊三角形问题(共3小题)
45.(2024·安徽亳州·三模)已知,抛物线经过点,其顶点为.
(1)求点的坐标(用表示);
(2)若该抛物线与轴的交点为,如图.
①当的面积为时,求的值;
②当为直角三角形时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②或
【分析】本题考查了二次函数综合问题,面积问题,特殊三角形问题;
(1)将点代入解析式得出,进而化为顶点式,即可求解;
(2)①根据解析式,得出抛物线与轴的交点的坐标为,过点作平行于轴的直线交轴于点,交于点,过点作于点,根据建立方程,即可求解.
②由①得点的坐标为,点的坐标为.勾股定理分别求得,根据为直角三角形,分类讨论,利用勾股定理建立方程,解方程,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线经过点,
,
,
,
顶点的坐标为.
(2)①当时,,
抛物线与轴的交点的坐标为.
如图所示,过点作平行于轴的直线交轴于点,交于点,过点作于点,
设直线的表达式为,
把,代入
得,
解得,
直线的表达式为,
当时,,
点的坐标为,
,
,
解得;
②由①得点的坐标为,点的坐标为.
,
,,
为直角三角形,
分以下几种情况:
当时,,
,
整理得,
解得或(舍去),
点的坐标为;
当时,,
,
整理得,
解得或(舍去),
点的坐标为;
当时,,
,
整理得,此方程无实数解;
综上,点的坐标为或.
46.(2024·安徽阜阳·二模)如图,抛物线交x轴于、两点,交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)连接,点D是线段上一动点(不与A、C两点重合),过点D作轴交抛物线于点E.
①当线段DE的长度最大时,求此时D点的坐标;
②在①的条件下,点F是抛物线对称轴上一点,是否存在这样的点F,使得以点D、E、F为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,请直接写出所有点F的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②存在,点F的坐标为或或或或.
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①先求得线段的解析式,设、,求得,利用二次函数的性质求解即可;
②求得抛物线的对称轴,,以及的长,分三种情况讨论,利用等腰三角形的性质列一元二次方程求解即可.
【详解】(1)解:将、代入得,
解得,
抛物线的函数解析式为;
(2)解:①令,则,∴,
设直线的解析式为,将代入得,
解得,
∴线段的解析式为,
设、,则,
∵,
∴当时,最大,此时;
②存在.
∵,
∴抛物线的对称轴为直线,
∵,,
∴,
设点;
当时,,此时点F的坐标为;
当,即时,
,整理得,
解得,此时点F的坐标为或;
当,即时,
,整理得,
解得,此时点F的坐标为或;
综上,点F的坐标为或或或或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合问题,考查了二次函数的图象与性质、等腰三角形的性质、用待定系数法求函数解析式,解最后一小题时要注意分类讨论,求出所有符合条件的点P的坐标.
47.(2024·安徽阜阳·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x 轴交于,两点,与轴交于点 , 为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,点, 在抛物线上,点 在点 左侧,若 是等边三角形,求 的值.
(3)如图2,在线段 上是否存在一点,使得以,, 为顶点的三角形与 相似若存在,求点 的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了二次函数综合运用,特殊三角形问题,相似三角形的性质;
(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据题意可得关于直线对称,,过点作于点,根据等边三角形的性质,进而列出方程,解方程,即可求解;
(3)先求得,得出,进而分两种情况讨论,分别求得直线的解析式,进而联立的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x 轴交于,两点,
∴
解得:
∴
(2)解:∵
∴对称轴为直线,
∵点, 在抛物线上,点 在点 左侧,
∴关于直线对称,
如图所示,过点作于点,
∵ 是等边三角形,则
∴
∴,
解得:(舍去)或
(3)∵,当时,,则
如图所示,过点作轴于点,过点作于点,
∵,,,,
∴,,,,,
∵,
∴,
∴,
∴
设直线的解析式为
将,,代入
解得:
∴直线的解析式为
∵,,
∴是等腰直角三角形,
∴
∴以,, 为顶点的三角形与 相似有两种情况,
①当时,
此时为第二四象限平分线,即,
∴
解得:
∴
②当时,
∴
∴
∵,,
设直线的解析式为
∴
∴
∴直线的解析式为
联立
解得:
∴
综上所述,或.
一十六.特殊四边形问题(共3小题)
48.(2024·安徽阜阳·三模)如图,抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B的右侧),与y轴交于点,直线交y轴于点C,点E为直线上方抛物线上的一动点,过点E作轴,垂足为G,分别交直线于点F,H.
(1)求点A,B的坐标;
(2)当时,连接,求的面积;
(3)若点Q是y轴上的一点,当四边形是矩形时,求出点Q的坐标.
【答案】(1),
(2)2
(3)
【分析】本题属于二次函数综合题,考查了待定系数法确定函数的解析式、二次函数的性质、矩形的判定和性质,锐角三角函等知识点,学会利用三角函数的关系设参数构建方程解决问题是解题的关键.
(1)把代入抛物线中可得,然后令,再求解方程即可;
(2)先求出直线的解析式为,然后由,则,从而得出,得出,,最后根据三角形面积公式即可解答;
(3)根据矩形的性质,再结合可得,由正切的定义可得,设则,,由列方程可得n的值,从而得点Q的坐标.
【详解】(1)解:把代入抛物线中得:,解得,
∴该抛物线的解析式为.
令,得,解得,,
∴,.
(2)解:设直线的解析式为.
把,代入,得解得
∴直线AD的解析式为.
设,则,
∴.
由,得,解得,
∴,,
∴,
∴的面积为.
(3)如图.∵四边形是矩形,
∴,.
∵,
∴.
∵直线AC的解析式为,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴.
设则,,
∴.
∵,
∴,解得,
∴,
∴,
∴点Q的坐标为.
49.(2024·安徽淮北·三模)如图1,已知抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点C,点P为对称轴l上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若,求点P的坐标;
(3)如图2,点Q为抛物线上一点,若以O,P,B,Q四点为顶点的四边形为平行四边形,直接写出点Q的坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)点的坐标为,,
【分析】(1)把,代入,再建立方程组解题即可;
(2)由抛物线的对称轴为直线,故点的横坐标为1,设,再利用勾股定理可得,再解方程即可;
(3)分三种情况讨论:当,为对角线时,当,为对角线时, 当,为对角线时,再利用中点坐标公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:把,代入,
,
解得:,
.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,故点的横坐标为1,设,
则
解得,
∴P点的坐标为或
(3)解:设的横坐标为,则的坐标为
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴,
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴
当,为对角线时,,解得,
∴;
∴
点的坐标为,,.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式,勾股定理的应用,平行四边形的判定与性质,清晰的分类讨论是解本题的关键.
50.(2024·安徽宿州·一模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,以为顶点的抛物线与直线相交于,两点.
(1)求该抛物线和直线的函数表达式;
(2)点位于直线下方的抛物线上,轴,交直线于点,求线段的最大值;
(3)若点,分别是该抛物线和线段上的动点,设线段与轴交于点,以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点的横坐标.
【答案】(1),
(2)1
(3)
【分析】
本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法,二次函数中线段问题、平行四边形问题等知识,解题的关键是分类讨论思想和方程思想的应用.
(1)根据题意,设抛物线的解析式为,直线的解析式为,结合,的坐标利用待定系数法即可求解;
(2)根据题意设,,则,用表示出,利用二次函数的性质即可求解;
(3)由一次函数解析式求得,设,,,且,分三种情况:①当,是平行四边形的对角线时,②当,是平行四边形的对角线时,③当,是平行四边形的对角线时,利用中点坐标公式即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线的顶点为坐标原点,
设抛物线的解析式为,将代入,可得:,
∴抛物线的解析式为:,
设直线的解析式为,将,代入,可得:
,解得:,
∴直线的解析式为:;
(2)∵点位于直线下方的抛物线上,轴,交直线于点,
设,,则,
∴,
则,当时,取最大值,最大值为1;
(3)对于,当时,,则,
由点,分别是该抛物线和线段上的动点,设,,,且,
①当,是平行四边形的对角线时,由中点坐标可得,即:,解得,
②当,是平行四边形的对角线时,由中点坐标可得,即:,解得(不符合题意,舍去),
③当,是平行四边形的对角线时,由中点坐标可得,即:,解得(不符合题意,舍去),
综上,以,,,为顶点的四边形是平行四边形时,点的横坐标为.
一十七.相似三角形问题(共2小题)
51.(2024·安徽亳州·一模)已知抛物线经过点和.
(1)试确定该抛物线的函数表达式;
(2)如图,设该抛物线与x轴交于A,B两点(点A在点B左侧),其顶点为C,对称轴为l,l与x轴交于点D.
①求证:是直角三角形;
②在l上是否存在点P,使得以A,D,P为顶点的三角形与相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的函数表达式为:
(2)①见详解
②存在,点P坐标为或或或
【分析】
(1)运用待定系数法解方程组即可;
(2)①利用勾股定理的逆定理证明垂直;
②分两种情况:当以及,列出比例式,求出长,再求点P坐标.
【详解】(1)(1)抛物线经过点和,
解得
抛物线的函数表达式为;
(2)(2)①时,,整理得,解得或,
点A在点左侧,
点A坐标为,点坐标为.
点C坐标为,
,,,
,
是直角三角形,且;
②存在以A,D,P为顶点的三角形与相似.
分两种情况:
i)当时,,
,解得,
此时点坐标为或;
ii)当时,,
,解得,
此时点P坐标为或;
综上,点P坐标为或或或.
【点睛】本题考查了二次函数的综合,涉及了待定系数法求函数解析式,相似三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理。解答本题注意分类讨论的思想以及数形结合的思想的应用.
52.(2024·安徽合肥·三模)如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A,B两点(点A位于点B的左侧),与y轴交于C点,抛物线的对称轴l与x轴交于点N,长为1的线段PQ(点P位于点Q的上方)在x轴上方的抛物线对称轴上运动.
(1)直接写出A,B,C三点的坐标;
(2)求CP+PQ+QB的最小值;
(3)过点P作PM⊥y轴于点M,当CPM和QBN相似时,求点Q的坐标.
【答案】(1)A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4)
(2)6
(3)(,)或(,)或(,)
【分析】(1)由y=﹣x2+3x+4可得A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4);
(2)将C(0,4)向下平移至C',使CC'=PQ,连接BC'交抛物线的对称轴l于Q,可知四边形CC'QP是平行四边形,及得CP+PQ+BQ=C'Q+PQ+BQ=BC'+PQ,而B,Q,C'共线,故此时CP+PQ+BQ最小,最小值为BC'+PQ的值,由勾股定理可得BC'=5,即得CP+PQ+BQ最小值为6;
(3)由在y=﹣x2+3x+4得抛物线对称轴为直线x=﹣=,设Q(,t),则Q(,t+1),M(0,t+1),N(,0),知BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,①当=时,=,可解得Q(,)或(,);②当=时,=,得Q(,).
【详解】(1)解:在y=﹣x2+3x+4中,令x=0得y=4,令y=0得x=﹣1或x=4,
∴A(﹣1,0),B(4,0),C(0,4).
(2)将C(0,4)向下平移至,使,连接交抛物线的对称轴l于Q,如图所示:
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∵B,Q,共线,
∴此时CP+PQ+BQ最小,最小值为的值,
∵C(0,4),,
∴,
∵B(4,0),
∴==5,
∴,
∴CP+PQ+BQ最小值为6.
(3)如图:
由y=﹣x2+3x+4得,抛物线对称轴为直线,
设Q(,t),则P(,t+1),M(0,t+1),N(,0),
∵B(4,0),C(0,4);
∴BN=,QN=t,PM=,CM=|t﹣3|,
∵∠CMP=∠QNB=90°,
∴△CPM和△QBN相似,只需=或=,
①当=时,=,
解得t=或t=,
∴Q(,)或(,);
②当=时,=,
解得t=或t=(舍去),
∴Q(,),
综上所述,Q的坐标是(,)或(,)或(,).
【点睛】本题主要考查二次函数综合应用,涉及二次函数图象上点坐标的特征,线段和的最小值,相似三角形的性质及应用等,解题的关键是分类讨论思想的应用.
一十八.二次函数综合(共3小题)
53.(2024·安徽合肥·二模)已知:抛物线的图象与轴交于交轴于点点为抛物线上一动点,其横坐标为
(1)求抛物线的解析式;
(2)将点向右平移2个单位得到点若点也在抛物线上,求的值;
(3)当点到轴的距离不大于时,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)将代入中,计算即可;
(2)根据题意得出,的横坐标为,纵坐标与的纵坐标相同,代入求解即可;
(3)根据题意得出,,得到,分别求解即可;
本题主要考查二次函数的综合运用,采用数形结合的方法是解题的关键.
【详解】(1)解:将代入中,
,
解得:,
;
(2)解:的横生标为,
点向右平移2个单位得到点
的横坐标为,纵坐标与的纵坐标相同,
,
整理:
,
;
(3)解:点到轴的距离不大于,
,
,
令,
,
,
,
令,
,
,
,
,
综上所述:.
54.(2024·安徽宿州·三模)如图1,抛物线与轴交于点与点,点位于点的左侧,与轴交于点,.
(1)求,的值;
(2)点是第一象限内且位于该抛物线上一点.
(i)如图2,连接与交于点,连接.若点与点关于抛物线的对称轴对称,求点的坐标;
(ii)如图3,点是第四象限且位于该抛物线上一点,与分别与轴交于点和点.若,则直线恒经过一点,求该点的坐标.
【答案】(1)
(2)(i)(ii)
【分析】(1)待定系数法求出,的值即可;
(2)(i)对称求出点坐标,求出直线的解析式,联立后,求出点的解析式即可;
(ii)设,求出的解析式,进而求出的坐标,利用,推出,求出的解析式,根据定点的坐标与的值无关,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
把代入,得:
,解得:;
(2)(i)由(1)知,
∴,
∴对称轴为直线,
当时,,解得:,
∴,
∵关于直线的对称点为,
∴,
设直线的解析式为,
∴,解得:,
∴,
同法可得,直线的解析式为,
联立,解得:,
∴;
(ii)设,
∵,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
当时,,
∴,
同法可得:,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴
,
,
∴当时,,
∴直线过定点.
【点睛】本题考查二次函数的综合应用,涉及待定系数法求函数解析式,对称性求对称点的坐标,一次函数与坐标轴的交点问题,熟练掌握相关知识点,正确的求出函数解析式,利用数形结合的思想进行求解,是解题的关键,注意计算的准确性.
55.(2024·安徽池州·二模)如图,抛物线与正半轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线.
(1)求直线的解析式及抛物线的解析式;
(2)如图,点为第一象限抛物线上一动点,过点作轴,垂足为,交于点,求当点的横坐标为多少时,最大;
(3)如图,将抛物线向左平移得到抛物线,直线与抛物线交于、两点,若点是线段的中点,求抛物线的解析式.
【答案】(1),;
(2)点的横坐标为时,有最大值;
(3).
【分析】()利用待定系数法解答即可求解;
()设点的横坐标为,则,,,先证明为等腰直角三角形,得到,进而得到,根据二次函数的性质即可求解;
()设平移后抛物线的解析式,联立函数解析式得,整理得,,设,,则,是方程的两根,由为的中点可得,求出即可求解;
本题考查了二次函数与一次函数的交点问题,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,二次函数图象的平移,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:抛物线与正半轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
设直线的解析式为,把代入得,
,
解得,
直线的解析式为;
(2)解:设点的横坐标为,则,,,
,,
,,
,
为等腰直角三角形,
,
轴,
为等腰直角三角形,
,
∴,
当时,有最大值,
即点的横坐标为时,有最大值;
(3)解:由()可知,直线的解析式为,
抛物线为:,
设平移后抛物线的解析式,
联立函数解析式得,,
,
整理得,,
设,,则,是方程的两根,
,
∵为的中点,
∴,
∴,
解得,
抛物线的解析式.
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