内容正文:
专题09 二次函数
思维导图
考点1 二次函数的图像与性质
1.(2024·四川泸州·中考真题)已知二次函数(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数图象与性质.利用二次函数的性质,抛物线与轴有2个交点,开口向上,而且与轴的交点不在负半轴上,然后解不等式组即可.
【详解】解:二次函数图象经过第一、二、四象限,
设抛物线与轴两个交点的横坐标分别为,由题意可得
解得.
故选:A.
2.(2024·四川达州·中考真题)抛物线与轴交于两点,其中一个交点的横坐标大于1,另一个交点的横坐标小于1,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了二次函数的性质,设抛物线与轴交于两点,横坐标分别为,依题意,,根据题意抛物线开口向下,当时,,即可判断A选项,根据对称轴即可判断B选项,根据一元二次方程根的判别式,即可求解.判断C选项,无条件判断D选项,据此,即可求解.
【详解】解:依题意,设抛物线与轴交于两点,横坐标分别为
依题意,
∵,抛物线开口向下,
∴当时,,即
∴,故A选项正确,符合题意;
若对称轴为,即,
而,不能得出对称轴为直线,
故B选项不正确,不符合题意;
∵抛物线与坐标轴有2个交点,
∴方程有两个不等实数解,即,又
∴,故C选项错误,不符合题意;
无法判断的符号,故D选项错误,不符合题意;
故选:A.
3.(2024·四川乐山·中考真题)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,二次函数的最值等知识.熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.
由,可知图象开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,当时,,即关于对称轴对称的点坐标为,由当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,可得,计算求解,然后作答即可.
【详解】解:∵,
∴图象开口向上,对称轴为直线,顶点坐标为,
当时,,
∴关于对称轴对称的点坐标为,
∵当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,
∴,
解得,,
故选:C.
4.(2024·四川凉山·中考真题)抛物线经过三点,则的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查二次函数的图象与性质,熟练掌握二次函数的图象与性质是解题的关键.根据二次函数的图象与性质可进行求解.
【详解】解:由抛物线可知:开口向上,对称轴为直线,
该二次函数上所有的点满足离对称轴的距离越近,其对应的函数值也就越小,
∵,,,
而,,,
∴点离对称轴最近,点离对称轴最远,
∴;
故选:D.
5.(2024·四川内江·中考真题)已知二次函数的图象向左平移两个单位得到抛物线,点,在抛物线上,则 (填“>”或“<”);
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数图象的平移以及二次函数的性质,由平移的规律可得出抛物线的解析式为,再利用二次函数图象的性质可得出答案.
【详解】解:,
∵二次函数的图象向左平移两个单位得到抛物线,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线开口向上,对称轴为,
∴当时,y随x的增大而增大,
∵,
∴,
故答案为:.
6.(2024·四川成都·中考真题)在平面直角坐标系中,,,是二次函数图象上三点.若,,则 (填“”或“”);若对于,,,存在,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】本题考查二次函数的性质、不等式的性质以及解不等式组,熟练掌握二次函数的性质是解答的关键.先求得二次函数的对称轴,再根据二次函数的性质求解即可.
【详解】解:由得抛物线的对称轴为直线,开口向下,
∵,,
∴,
∴;
∵,,,,
∴,
∵存在,
∴,,且离对称轴最远,离对称轴最近,
∴,即,且,
∵,,
∴且,
解得,
故答案为:;.
考点2 二次函数与各项系数关系
1.(2024·四川雅安·中考真题)已知一元二次方程有两实根,,且,则下列结论中正确的有( )
①;②抛物线的顶点坐标为;
③;④若,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题主要考查了二次函数图象与系数的关系、根与系数的关系、根的判别式、抛物线与轴的交点,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
依据题意,由有两实根,,可得,即可得,故可判断①又抛物线的对称轴是直线,进而抛物线的顶点为c),再结合,可得,故可判断②;依据题意可得,又,进而可得,从而可以判断③;由,故,即对于函数,当时的函数值小于当时的函数值,再结合,抛物线的对称轴是直线,从而根据二次函数的性质即可判断④.
【详解】解:由题意,∵有两实根,
.
∴得,.
∴,故①正确.
,
∴抛物线的对称轴是直线.
∴抛物线的顶点为.
又,
∴,即.
∴.
∴.
∴顶点坐标为,故②正确.
∵,
∴.
又,
,
∴,故③错误.
,
,
∴对于函数,当时的函数值小于当时的函数值.
∵,抛物线的对称轴是直线,
又此时抛物线上的点离对称轴越近函数值越小,
,
,
∴,故④错误.
综上,正确的有①②共2个.
故选:B.
2.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知抛物线过点与x轴交点的横坐标分别为,,且,,则下列结论:
①;
②方程有两个不相等的实数根;
③;
④;
⑤.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质,熟练的利用数形结合的方法解题是关键;由当时,,可判断①,由函数的最小值,可判断②,由抛物线的对称轴为直线,且,可判断③,由时,,当时,,可判断④,由根与系数的关系可判断⑤;
【详解】解:①抛物线开口向上,,,
∴当时,,故①不符合题意;
②∵抛物线过点,
∴函数的最小值,
∴有两个不相等的实数根;
∴方程有两个不相等的实数根;故②符合题意;
③∵,,
∴抛物线的对称轴为直线,且,
∴,而,
∴,
∴,故③不符合题意;
④∵抛物线过点,
∴,
∵时,,
即,
当时,,
∴,
∴,
∴,故④符合题意;
⑤∵,,
∴,
由根与系数的关系可得:,,
∴
∴,
∴,故⑤符合题意;
故选:C.
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线的图象交x轴于点、,交y轴于点C.以下结论:①;②;③当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,;④当时,在内有一动点P,若,则的最小值为.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】根据抛物线图象经过点,可得当时,,据此可判断①;根据对称轴计算公式求出,进而推出,则,再根据抛物线开口向下,即可判断②;对称轴为直线,则,求出,,再分当时, 当时,两种情况求出对应的c的值即可判断③;当时,,则,取点,连接,则,可证明,由相似三角形的性质可得,则,故当点P在线段上时,的值最小,即此时的值最小,最小值为线段的长,利用勾股定理求出即可判断④.
【详解】解:∵抛物线的图象经过点,
∴当时,,故①正确;
∵抛物线的图象交x轴于点、,
∴抛物线对称轴为直线,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,故②正确;
∵对称轴为直线,
∴;
∵、,
∴,
∴;
在中,当时,,
∴,
∴,
当时,则由勾股定理得,
∴,
∴或(舍去);
同理当时,可得;
综上所述,当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,或,故③错误;
当时,,则,
如图所示,取点,连接,则,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴当点P在线段上时,的值最小,即此时的值最小,最小值为线段的长,
在中,由勾股定理得,故④正确,
∴正确的有3个,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了二次函数图象的性质,相似三角形的性质与判定,勾股定理,等腰三角形的定义,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,二次函数(,,为常数,)的图象与轴交于点,对称轴是直线,有以下结论:①;②若点和点都在抛物线上,则;③(为任意实数);④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】根据二次函数图像的性质、二次函数图像与系数的关系以及与轴交点问题逐项分析判断即可.
【详解】解:由图可知,二次函数开口方向向下,与轴正半轴交于一点,
,.
,
.
.故①错误;
对称轴是直线,点和点都在抛物线上,
而,
.故②错误;
当时,,
当时,函数取最大值,
∴对于任意实数有:
,
∴,故③正确;
,
.
当时,,
.
,即,
故④正确.
综上所述,正确的有③④.
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数图像与系数之间的关系,解题的关键在于通过图像判断对称轴,开口方向以及与坐标轴的交点.
5.(2024·四川眉山·中考真题)如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,下列四个结论:①;②;③;④若,则,其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
【答案】C
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质,数形结合是解题的关键,利用开口方向和对称轴的位置即可判断①,利用对称轴和特殊点的函数值即可判断②,利用二次函数的最值即可判断③,求出,进一步得到,又根据得到,即可判断④.
【详解】解:①函数图象开口方向向上,
;
对称轴在轴右侧,
、异号,
,
∵抛物线与轴交点在轴负半轴,
,
,故①错误;
②二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,
,
,
时,,
,
,
,故②正确;
③对称轴为直线,,
最小值,
,
∴,
故③正确;
④,
∴根据抛物线与相应方程的根与系数的关系可得,
,
,
,
,
,
,
故④正确;
综上所述,正确的有②③④,
故选:C
6.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,已知抛物线(a、b、c为常数,且)的对称轴为直线,且该抛物线与轴交于点,与轴的交点在,之间(不含端点),则下列结论正确的有多少个( )
①;
②;
③;
④若方程两根为,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题主要考查二次函数和一次函数的性质,根据题干可得,,,即可判断①错误;根据对称轴和一个交点求得另一个交点为,即可判断②错误;将c和b用a表示,即可得到,即可判断③正确;结合抛物线和直线与轴得交点,即可判断④正确.
【详解】解:由图可知,
∵抛物线的对称轴为直线,且该抛物线与轴交于点,
∴,,
则,
∵抛物线与轴的交点在,之间,
∴,
则,故①错误;
设抛物线与轴另一个交点,
∵对称轴为直线,且该抛物线与轴交于点,
∴,解得,
则,故②错误;
∵,,,
∴,解得,故③正确;
根据抛物线与轴交于点和,直线过点和,如图,
方程两根为满足,故④正确;
故选:B.
考点3 二次函数的应用
1.(2022·四川自贡·中考真题)九年级2班计划在劳动实践基地内种植蔬菜,班长买回来8米长的围栏,准备围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,同学们提出了围成矩形,等腰三角形(底边靠墙),半圆形这三种方案,最佳方案是( )
A.方案1 B.方案2 C.方案3 D.方案1或方案2
【答案】C
【分析】分别计算出三个方案的菜园面积进行比较即可.
【详解】解:方案1,设米,则米,
则菜园的面积
当时,此时散架的最大面积为8平方米;
方案2,当∠时,菜园最大面积平方米;
方案3,半圆的半径
此时菜园最大面积平方米>8平方米,
故选:C
【点睛】本题主要考查了同周长的几何图形的面积的问题,根据周长为8米计算三个方案的边长及半径是解本题的关键.
2.(2024·四川自贡·中考真题)九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙于点O(如图),其中上的段围墙空缺.同学们测得m,m,m,m,m.班长买来可切断的围栏m,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是 .
【答案】
【分析】本题考查了二次函数的应用.要利用围墙和围栏围成一个面积最大的封闭的矩形菜地,那就必须尽量使用原来的围墙,观察图形,利用和才能使该矩形菜地面积最大,分情况,利用矩形的面积公式列出二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】解:要使该矩形菜地面积最大,则要利用和构成矩形,
设矩形在射线上的一段长为,矩形菜地面积为,
当时,如图,
则在射线上的长为
则,
∵,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,的最大值为;
当时,如图,
则矩形菜园的总长为,
则在射线上的长为
则,
∵,
∴当时,随的增大而减少,
∴当时,的值均小于;
综上,矩形菜地的最大面积是;
故答案为:.
3.(2024·四川南充·中考真题)2024年“五一”假期期间,阆中古城景区某特产店销售A,B两类特产.A类特产进价50元/件,B类特产进价60元/件.已知购买1件A类特产和1件B类特产需132元,购买3件A类特产和5件B类特产需540元.
(1)求A类特产和B类特产每件的售价各是多少元?
(2)A类特产供货充足,按原价销售每天可售出60件.市场调查反映,若每降价1元,每天可多售出10件(每件售价不低于进价).设每件A类特产降价x元,每天的销售量为y件,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)在(2)的条件下,由于B类特产供货紧张,每天只能购进100件且能按原价售完.设该店每天销售这两类特产的总利润为w元,求w与x的函数关系式,并求出每件A类特产降价多少元时总利润w最大,最大利润是多少元?(利润=售价-进价)
【答案】(1)A类特产的售价为60元/件,B类特产的售价为72元/件
(2)()
(3)A类特产每件售价降价2元时,每天销售利润最犬,最大利润为1840元
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用、函数关系式和二次函数的性质,
根据题意设每件A类特产的售价为x元,则每件B类特产的售价为元,进一步得到关于x的一元一次方程求解即可;
根据降价1元,每天可多售出10件列出函数关系式,结合进价与售价,且每件售价不低于进价得到x得取值范围;
结合(2)中A类特产降价x元与每天的销售量y件,得到A类特产的利润,同时求得B类特产的利润,整理得到关于x的二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:设每件A类特产的售价为x元,则每件B类特产的售价为元.
根据题意得.
解得.
则每件B类特产的售价(元).
答:A类特产的售价为60元/件,B类特产的售价为72元/件.
(2)由题意得
∵A类特产进价50元/件,售价为60元/件,且每件售价不低于进价
∴.
答:().
(3)
.
∴当时,w有最大值1840.
答:A类特产每件售价降价2元时,每天销售利润最大,最大利润为1840元.
4.(2024·四川内江·中考真题)端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.市场上猪肉粽的进价比豆沙粽的进价每盒多20元,某商家用5000元购进的猪肉粽盒数与3000元购进的豆沙粽盒数相同.在销售中,该商家发现猪肉粽每盒售价52元时,可售出180盒;每盒售价提高1元时,少售出10盒.
(1)求这两种粽子的进价;
(2)设猪肉粽每盒售价元,表示该商家销售猪肉粽的利润(单位:元),求关于的函数表达式并求出的最大值.
【答案】(1)猪肉粽每盒50元,豆沙粽每盒30元
(2)或,当时,取得最大值为1000元
【分析】本题考查列分式方程解应用题和二次函数求最值,解决本题的关键是正确寻找本题的等量关系及二次函数配方求最值问题.
(1)设豆沙粽每盒的进价为n元,则猪肉粽每盒的进价为元.根据“用5000元购进的猪肉粽盒数与3000元购进的豆沙粽盒数相同”即可列出方程,求解并检验即可;
(2)根据题意可列出y关于x的函数解析式,再根据二次函数的性质即可解答.
【详解】(1)解:设豆沙粽每盒的进价为n元,则猪肉粽每盒的进价为元
由题意得:
解得:
经检验:是原方程的解且符合题意
∴
答:猪肉粽每盒50元,豆沙粽每盒30元.
(2)解:设猪肉粽每盒售价元,表示该商家销售猪肉粽的利润(单位:元),则
∵,,
∴当时,取得最大值为1000元.
5.(2024·四川遂宁·中考真题)某酒店有两种客房、其中种间,种间.若全部入住,一天营业额为元;若两种客房均有间入住,一天营业额为元.
(1)求两种客房每间定价分别是多少元?
(2)酒店对种客房调研发现:如果客房不调价,房间可全部住满;如果每个房间定价每增加元,就会有一个房间空闲;当种客房每间定价为多少元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为多少元?
【答案】(1)种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元;
(2)当种客房每间定价为元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为元.
【分析】()设种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元,根据题意,列出方程组即可求解;
()设种客房每间定价为元,根据题意,列出与的二次函数解析式,根据二次函数的性质即可求解;
本题考查了二元一次方程组的应用,二次函数的应用,根据题意,正确列出二元一次方程组和二次函数解析式是解题的关键.
【详解】(1)解:设种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元,
由题意可得,,
解得,
答:种客房每间定价为元,种客房每间定价为为元;
(2)解:设种客房每间定价为元,
则,
∵,
∴当时,取最大值,元,
答:当种客房每间定价为元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为元.
6.(2023·四川南充·中考真题)某工厂计划从A,B两种产品中选择一种生产并销售,每日产销x件.已知A产品成本价m元/件(m为常数,且,售价8元/件,每日最多产销500件,同时每日共支付专利费30元;B产品成本价12元/件,售价20元/件,每日最多产销300件,同时每日支付专利费y元,y(元)与每日产销x(件)满足关系式
(1)若产销A,B两种产品的日利润分别为元,元,请分别写出,与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)分别求出产销A,B两种产品的最大日利润.(A产品的最大日利润用含m的代数式表示)
(3)为获得最大日利润,该工厂应该选择产销哪种产品?并说明理由.【利润(售价成本)产销数量专利费】
【答案】(1),
(2)元,
(3)当时,该工厂应该选择产销A产品能获得最大日利润;当时,该工厂应该选择产销任一产品都能获得最大日利润;当时,该工厂应该选择产销B产品能获得最大日利润,理由见解析
【分析】(1)根据题木所给的利润计算公式求解即可;
(2)根据(1)所求利用一次函数和二次函数的性质求解即可;
(3)比较(2)中所求A、B两种产品的最大利润即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意得,,
(2)解:∵,
∴,
∴随x增大而增大,
∴当时,最大,最大为元;
,
∵,
∴当时,随x增大而增大,
∴当时,最大,最大为元;
(3)解:当,即时,该工厂应该选择产销A产品能获得最大日利润;
当,即时,该工厂应该选择产销任一产品都能获得最大日利润;
当,即时,该工厂应该选择产销B产品能获得最大日利润;
综上所述,当时,该工厂应该选择产销A产品能获得最大日利润;当时,该工厂应该选择产销任一产品都能获得最大日利润;当时,该工厂应该选择产销B产品能获得最大日利润.
【点睛】本题主要考查了一次函数的实际应用,二次函数的实际应用,一元一次不等式的实际应用,正确理解题意列出对应的函数关系式是解题的关键.
考点4 二次函数的新定义
1.(2024·四川眉山·中考真题)定义运算:,例如,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查二次函数求最值,根据新定义,得到二次函数关系式,进而利用二次函数的性质,求最值即可.
【详解】解:由题意得,,
即,
当时,函数的最小值为.
故选:B.
2.(2024·四川乐山·中考真题)定义:函数图象上到两坐标轴的距离都小于或等于1的点叫做这个函数图象的“近轴点”.例如,点是函数图象的“近轴点”.
(1)下列三个函数的图象上存在“近轴点”的是 (填序号);
①;②;③.
(2)若一次函数图象上存在“近轴点”,则m的取值范围为 .
【答案】 ③ 或
【分析】本题主要考查了新定义——“近轴点”.正确理解新定义,熟练掌握一次函数,反比例函数,二次函数图象上点的坐标特点,是解决问题的关键.
(1)①中,取,不存在“近轴点”;
②,由对称性,取,不存在“近轴点”;
③,取时,,得到是的“近轴点”;
(2)图象恒过点,当直线过时, ,得到;当直线过时,,得到.
【详解】(1)①中,
时,,
不存在“近轴点”;
②,
由对称性,当时,,
不存在“近轴点”;
③,
时,,
∴是的“近轴点”;
∴上面三个函数的图象上存在“近轴点”的是③
故答案为:③;
(2)中,
时,,
∴图象恒过点,
当直线过时,,
∴,
∴;
当直线过时,,
∴,
∴;
∴m的取值范围为或.
故答案为:或.
3.(2023·四川乐山·中考真题)定义:若x,y满足且(t为常数),则称点为“和谐点”.
(1)若是“和谐点”,则 .
(2)若双曲线存在“和谐点”,则k的取值范围为 .
【答案】
【分析】(1)根据“和谐点”的定义得到,整理得到,解得(不合题意,舍去),即可得到答案;
(2)设点为双曲线上的“和谐点”,根据“和谐点”的定义整理得到,由得到,则,由进一步得到,且,根据二次函数的图象和性质即可得到k的取值范围.
【详解】解:(1)若是“和谐点”,则,
则,
∴,
即,解得(不合题意,舍去),
∴,
故答案为:
(2)设点为双曲线上的“和谐点”,
∴,,
即,
∴,
则,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,且,
对抛物线来说,
∵,
∴开口向下,
当时,,
当时,,
∵对称轴为,,
∴当时,k取最大值为4,
∴k的取值范围为,
故答案为:
【点睛】此题考查了反比例函数的性质、二次函数的图象和性质等知识, 读懂题意,熟练掌握反比例函数和二次函数的性质是解题的关键.
4.(2023·四川巴中·中考真题)规定:如果两个函数的图象关于y轴对称,那么称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数与互为“Y函数”.若函数的图象与x轴只有一个交点,则它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为 .
【答案】或
【分析】根据题意与x轴的交点坐标和它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标关于y轴对称,再进行分类讨论,即和两种情况,求出与x轴的交点坐标,即可解答.
【详解】解:①当时,函数的解析式为,
此时函数的图象与x轴只有一个交点成立,
当时,可得,解得,
与x轴的交点坐标为,
根据题意可得,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为;
①当时,
函数的图象与x轴只有一个交点,
,即,
解得,
函数的解析式为,
当时,可得,
解得,
根据题意可得,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为,
综上所述,它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为或,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了轴对称,一次函数与坐标轴的交点,抛物线与x轴的交点问题,理解题意,进行分类讨论是解题的关键.
5.(2024·四川·中考真题)【定义与性质】
如图,记二次函数和的图象分别为抛物线C和.
定义:若抛物线的顶点在抛物线C上,则称是C的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若是C的伴随抛物线,则C也是的伴随抛物线,即C的顶点在上.
【理解与运用】
(1)若二次函数和的图象都是抛物线的伴随抛物线,则______,______.
【思考与探究】
(2)设函数的图象为抛物线.
①若函数的图象为抛物线,且始终是的伴随抛物线,求d,e的值;
②若抛物线与x轴有两个不同的交点,,请直接写出的取值范围.
【答案】(1)2;;(2)①;②或
【分析】题目主要考查二次函数的综合应用及新定义理解,熟练掌握二次函数的性质结合图象求解是解题关键.
(1)根据题意确定点在的伴随抛物线上,代入求解即可;
(2)①根据题意确定顶点坐标为:,然后代入解析式得出,即可求解;
②根据题意得出顶点坐标在图像上滑动,然后分情况分析即可得出结果.
【详解】解:(1)二次函数和的图象都是抛物线的伴随抛物线,
∴点在的伴随抛物线上,
代入得:,,
解得:,,
故答案为:2;;
(2)①,
∴顶点坐标为:,
∵函数的图象为抛物线,且始终是的伴随抛物线,
∴,
整理得:,
∴;
②∵与x轴有两个不同的交点,,
由①得:函数的图象为抛物线,且始终是的伴随抛物线,
∴顶点坐标在图像上滑动,
顶点为,
当时,
解得:或,
抛物线与x轴交两个点,
当顶点在下方时,抛物线有两个交点,,
∵若是C的伴随抛物线,则C也是的伴随抛物线,即C的顶点在上.
∴在 上,
当顶点在下方时,;
综上可得:或.
6.(2024·四川乐山·中考真题)在平面直角坐标系中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线(a为常数且)与y轴交于点A.
(1)若,求抛物线的顶点坐标;
(2)若线段(含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a的取值范围;
(3)若抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次函数的图象与系数的关系,二次函数图象上点的特征.数形结合解题是解题的关键.
(1)把代入后再将抛物线化成顶点式为,即可求顶点坐标;
(2)根据整点个数的范围确定点A纵坐标的范围;
(3)结合图象确定有4个“完美点”时a的最大和最小值,进而确定a的范围.
【详解】(1)解:当时,抛物线.
∴顶点坐标.
(2)令,则,
∴,
∵线段上的“完美点”的个数大于3个且小于6个,
∴“完美点”的个数为4个或5个.
∵,
∴当“完美点”个数为4个时,分别为,,,;
当“完美点”个数为5个时,分别为,,,,.
∴.
∴a的取值范围是.
(3)根据,
得抛物线的顶点坐标为,过点,,.
∵抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,
显然,“完美点”,,符合题意.
下面讨论抛物线经过,的两种情况:
①当抛物线经过时,解得此时,,,.
如图所示,满足题意的“完美点”有,,,,共4个.
②当抛物线经过时,解得此时,,,.
如图所示,满足题意的“完美点”有,,,,,,共6个.
∴a的取值范围是.
考点5 二次函数中的角度
1.(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,或
【分析】(1)先求点坐标,待定系数法求出函数解析式即可;
(2)求出的解析式,设,则:,将转化为二次函数求最值即可;
(3)易得垂直平分,设,勾股定理求出点坐标,三线合一结合同角的余角相等,推出,分别作点关于轴和直线的对称点,直线,与抛物线的交点即为所求,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
把,,代入函数解析式得:
∴,解得:;
∴;
(2)∵,,
∴设直线的解析式为:,把,代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,,,
∴,
∴
,
∴当时,的最大值为;
(3)存在:
令,
解得:,
∴,
∵,点为的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
①取点关于轴的对称点,连接,交抛物线与点,则:,,
设的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
②取关于的对称点,连接交于点,连接交抛物线于点,
则:,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
过点作轴,则:,,
∴,
∴,
∴,
设直线的解析式为:,
则:,解得:,
∴,
联立,解得:(舍去)或,
∴;
综上:或.
【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,中垂线的判定和性质,等积法求线段的长,坐标与轴对称,勾股定理,解直角三角形,等知识点,综合性强,难度大,计算量大,属于中考压轴题,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想,进行求解,是解题的关键.
2.(2024·四川广安·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线,垂足为点,请探究是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时点的坐标;若没有最大值,请说明理由.
(3)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
【答案】(1)
(2)的最大值为,点的坐标为
(3)点的坐标为或
【分析】(1)直接利用抛物线的交点式可得抛物线的解析式;
(2)先求解,及直线为,设,可得,再建立二次函数求解即可;
(3)如图,以为对角线作正方形,可得,与抛物线的另一个交点即为,如图,过作轴的平行线交轴于,过作于,则,设,则,求解,进一步求解直线为:,直线为,再求解函数的交点坐标即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
∴;
(2)解:当时,,
∴,
设直线为,
∴,解得:,
∴直线为,
设,
∴,
∴
;
当时,有最大值;
此时;
(3)解:如图,以为对角线作正方形,
∴,
∴与抛物线的另一个交点即为,
如图,过作轴的平行线交轴于,过作于,则,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,,
设,则,
∴,
∴,
由可得:
∴,
解得:,
∴,
设为:,
∴,解得:,
∴直线为:,
∴,
解得:或,
∴,
∵,,,正方形,
∴,
同理可得:直线为,
∴,
解得:或,
∴,
综上:点的坐标为或.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解抛物线的解析式,抛物线的性质,正方形的性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
3.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,抛物线经过坐标原点,且顶点为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线与轴正半轴的交点为,点位于抛物线上且在轴下方,连接、,若,求点的坐标.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)设抛物线的表达式为,将代入可得;
(2)过作轴于,过作轴于,设,求出;根据,,得,故,从而,即可解得答案.
【详解】(1)解:设抛物线的表达式为,
将代入得:,
解得,
;
(2)过作轴于,过作轴于,如图:
设,
在中,令得或,
;
,,
,
,
,
,
,
,
解得或(此时与重合,舍去),
,.
【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,三角形相似的判定与性质,解题的关键是证明,用对应边成比例列式求出的值.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知为抛物线上一点,为抛物线对称轴上一点,以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,求出点的坐标;
(3)如图,为第一象限内抛物线上一点,连接交轴于点,连接并延长交轴于点,在点运动过程中,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或或或
(3),理由见解析
【分析】(1)利用待定系数法求解析式即可;
(2)先求得抛物线的对称轴为直线,设与交于点,当点F在x轴上方时,过点作于点,证明,设,则,,进而得出点的坐标,代入抛物线解析式,求得的值即可求出点F的坐标;当点F在x轴上方,且点E与点A重合时,利用等腰直角三角形的性质求出,即可求出点F的坐标;同理可求得当点F在x轴下方时的坐标;当点与点重合时,求得另一个解,进而即可求解;
(3)设,直线的解析式为,的解析式为,求得解析式,然后求得,即可求解.
【详解】(1)解:将点,,代入中得,
解得:,
∴抛物线解析式为;
(2)解:∵点,,
∴抛物线的对称轴为直线:,
如图所示,当点F在x轴上方时,设与交于点,过点作于点,
∵以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵点在抛物线上
∴
解得:(舍去)或,
∴;
如图所示,当点F在x轴上方时,且点E与点A重合时,设直线l与x轴交于G,
∵是等腰直角三角形,且,
∴,
∴;
如图所示,当点F在x轴下方时,,设与交于点,过点作于点
∵以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,
∴,
∵,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∵点在抛物线上
∴
解得:(舍去)或,
∴,
如图所示,当点F在x轴下方,当点与点重合时,
∵,是等腰直角三角形,且,
∴
∴,
综上所述,或或或;
(3)解:设,直线的解析式为,的解析式为,
∵点,,,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,的解析式为,
对于,当时,,即,
对于,当时,,即,
∵在抛物线上,则
∴
∴为定值.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合问题,待定系数法求二次函数解析式,等腰直角三角形的性质,一次函数与坐标轴交点问题,全等三角形的性质与判定等等,熟练掌握二次函数的性质并利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
5.(2023·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式及,两点坐标;
(2)以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点坐标;
(3)该抛物线对称轴上是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线解析式为,,
(2)或或
(3)
【分析】(1)将点代入抛物线解析式,待定系数法求解析式,进而分别令,即可求得两点的坐标;
(2)分三种情况讨论,当,为对角线时,根据中点坐标即可求解;
(3)根据题意,作出图形,作交于点,为的中点,连接,则在上,根据等弧所对的圆周角相等,得出在上,进而勾股定理,根据建立方程,求得点的坐标,进而得出的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,
∴
解得:,
∴抛物线解析式为,
当时,,
∴,
当时,
解得:,
∴
(2)∵,,,
设,
∵以,,,为顶点的四边形是平行四边形
当为对角线时,
解得:,
∴;
当为对角线时,
解得:
∴
当为对角线时,
解得:
∴
综上所述,以,,,为顶点的四边形是平行四边形,或或
(3)解:如图所示,作交于点,为的中点,连接,
∵
∴是等腰直角三角形,
∴在上,
∵,,
∴,,
∵,
∴在上,
设,则
解得:(舍去)
∴点
设直线的解析式为
∴
解得:.
∴直线的解析式
∵,,
∴抛物线对称轴为直线,
当时,,
∴.
【点睛】本题考查了二次函数的综合运用,待定系数法求解析式,平行四边形的性质,圆周角角定理,勾股定理,求一次函数解析式,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.(2022·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)y=-x2+2x+3;
(2)存在,P(0,-1)使∠APB+∠ACB=180°,理由见解析;
(3)存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或
【分析】(1)由抛物线的对称轴可得点B的坐标,由此设出交点式,代入点C的坐标,即可得出抛物线的解析式;
(2)由题意可知,点A,C,B,P四点共圆,画出图形,即可得出点P的坐标;
(3)由抛物线的对称性可得出点E的坐标,点D的坐标,根据两点间的距离公式可得出AD,DE,AE的长,可得出△ADE是直角三角形,且DE∶AE=1:3,再根据相似三角形的性质可得出EF和FM的比例,由此可得出点M的坐标.
【详解】(1)解:∵顶点D的横坐标为1,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
∵A(-1,0),
∴B(3,0),
设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-3),
把C(0,3)代入抛物线的解析式得:
-3a=3,解得a=-1,
∴抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3;
(2)存在,P(0,-1),理由如下:
∵∠APB+∠ACB=180°,
∴∠CAP+∠CBP=180°,
∴点A,C,B,P四点共圆,
如图所示,
∵点A(0,-1),B(3,0),C(0,3),
∴OB=OC=3,
∴∠OCB=∠OBC=45°,
∴∠APC=∠ABC=45°,
∴△AOP是等腰直角三角形,
∴OP=OA=1,
∴P(0,-1);
(3)解:存在,理由如下:
∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,
∴D(1,4),
由抛物线的对称性得:E(2,3),
∵A(-1,0),
∴,
∴,
∴△ADE是直角三角形,且∠AED=90°,DE∶AE=1∶3,
∵点M在直线l下方的抛物线上,
设,则t>2或t<0,
∵MF⊥l,
∴点F(t,3),
∴,,
∵以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,
∴或,
∴或,
解得t=2(舍去) 或t=3或t=-3或(舍去)或,
∴点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或,
综上所述,存在点M,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似,此时点M的坐标为(3,0)或(-3,-12)或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,主要考查待定系数法求函数解析式,圆内四边形的性质,相似三角形的性质与判定,分类讨论思想等,第(2)问得出四点共固是解题关键;第(3)问得出△ADE是直角三角形并得出AD∶AE的值是解题关键.
考点6 二次函数中的比值
1.(2024·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,且在直线的上方.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,过点作轴,交直线于点,若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,与交于点,过点作交于点.记、、的面积分别为.当取得最大值时,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用待定系数法求函数解析式即可;
(2)令时,,求出,进一步求出直线的解析式为,设,则,表示出,,利用,可得,可得;
(3)由得到,进而得到,作交y轴于N,作轴交于Q,求出直线的解析式为,进而得到,求出,再证明,设,则,得到,得到,即可得到此时,点P的坐标为,点Q的坐标为,求出,,证明,得到,由即可求出答案.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
∴,
解得:,
∴抛物线解析式为.;
(2)解:∵当时,,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,则,
∵轴于点D,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,(此时,重合,不合题意舍去),
∴,
∴;
(3)解:∵,
,
∴,
,
作交y轴于N,作轴交于Q,
直线的解析式为,,
直线的解析式为,
将代入,得:,
解得:,
直线的解析式为,
当时,,
,
∴,,
,,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
,
设,则,
∴,
,
∴当时,有最大值,
此时,,
,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
【点睛】此题是二次函数综合题,考查了待定系数法求一次函数和二次函数解析式、相似三角形的判定和性质、二次函数的图象和性质、解直角三角形等知识,数形结合和准确计算是解题的关键.
2.(2024·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
【答案】(1);
(2)最大值为,C的坐标为;
(3)点G的坐标为,,.
【分析】(1)本题考查了待定系数法解抛物线分析式,根据题意将点坐标分别代入抛物线解析式,解方程即可;
(2)根据题意证明,再设的解析式为,求出的解析式,再设,则,再表示出利用最值即可得到本题答案;
(3)根据题意求出,再分情况讨论当为对角线时,当为边时继而得到本题答案.
【详解】(1)解:,代入,
得:,解得:,
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:如图1,过点C作x轴的垂线交于点M.
∴轴,
∴,
∴,
设的解析式为,
把,代入解析式得,
解得:,
∴.
设,则,
∴,
∵,,
∴当时,最大,最大值为.
∴的最大值为,此时点C的坐标为.
(3)解:由中心对称可知,抛物线F与的公共点E为直线与抛物线F的右交点,
∴,
∴(舍),,
∴.
∵抛物线F:的顶点坐标为,
∴抛物线的顶点坐标为,
∴抛物线的对称轴为直线.
如图2,当为对角线时,由题知,
∴,
∴.
如图3,当为边时,由题知,
∴,
∴.
如图4,由题知,
∴,
∴,
综上:点G的坐标为,,.
3.(2024·四川南充·中考真题)已知抛物线与轴交于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,抛物线与轴交于点,点为线段上一点(不与端点重合),直线,分别交抛物线于点,,设面积为,面积为,求的值;
(3)如图,点是抛物线对称轴与轴的交点,过点的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点,,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点.求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()利用待定系数法即可求解;
()设,直线为,求出,直线为,求出,联立方程组得,,再根据,即可求解;
()设直线为,由得,得,设,,联立直线与抛物,得,根据根与系数的关系可得:,,作点关于直线的对称点,连接,则有,过点作于F,则,则,,根据勾股定理得,即可求出最小值.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,,
,
解得,
∴抛物线的解析式为;
(2)设,直线为,据题意得,
,解得,
∴,
联立得,
解得或,
∴,
设,直线为,据题意得,
,解得,
∴,
联立得,
解得或,
∴,
,
,
∴;
(3)设直线为,由得,
∴,
∴,
设,,
联立直线与抛物线,
得,
,
根据根与系数的关系可得:,,
作点关于直线的对称点,连接,
由题意得直线,则,
∴,
过点作于F,则.
则,,
在中,
,
即当时,,此时,
故的最小值为.
【点睛】本题考查了二次函数和一次函数的图象与性质,二次函数与一元二次方程的关系,解一元二次方程,根的判别式,勾股定理,轴对称的性质,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
4.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线的图象的顶点坐标是,并且经过点,直线与抛物线交于B,D两点,以为直径作圆,圆心为点C,圆C与直线m交于对称轴右侧的点,直线m上每一点的纵坐标都等于1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)证明:圆C与x轴相切;
(3)过点B作,垂足为E,再过点D作,垂足为F,求的值.
【答案】(1);
(2)见解析;
(3).
【分析】〔1〕可设抛物线的顶点式,再结合抛物线过点,可求得抛物线的解析式;
〔2〕联立直线和抛物线解析式可求得、两点的坐标,那么可求得C点坐标和线段的长,可求得圆的半径,可证得结论;
〔3〕过点C作于点H,连接,可求得,利用〔2〕中所求B、D的坐标可求得,那么可求得和的长,可求得其比值.
【详解】(1)解:抛物线的图象的顶点坐标是,
可设抛物线解析式为,
抛物线经过点,
,
解得,
抛物线解析式为;
(2)解:联立直线和抛物线解析式可得,
解得或,
,,
为的中点,
点的纵坐标为,
,
圆的半径为,
点到轴的距离等于圆的半径,
圆与轴相切;
(3)解:如图,过点作,垂足为H,连接,
由〔2〕可知,,
在中,由勾股定理可求得,
,
,
,
.
【点睛】此题为二次函数的综合应用,涉及待定系数法、函数图象的交点、切线的判定和性质、勾股定理等知识.在〔1〕中注意利用抛物线的顶点式,在〔2〕中求得B、D的坐标是解题的关键,在〔3〕中求得、的长是解题的关键.此题考查知识点较多,综合性较强,计算量较大,难度较大.
5.(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线与新图象有三个公共点时,求k的值;
(3)如图2,如果把直线沿y轴向上平移至经过点,与抛物线的交点分别是,,直线交于点,过点作于点,若.求点的坐标.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【详解】(1)设抛物线的解析式为,
,
,
,
把,代入,得:,
解得:,
抛物线的解析式为
(2)直线表达式,
直线经过定点,
将过点的直线旋转观察和新图象的公共点情况
把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的解析式为,
新图象表达式为:时,;或时,,
如下图当直线与翻折上去的部分抛物线相切时,和新图象有三个公共点,
联立,得:,
整理得:
,
,
,
,
,
时,即如上图所示,符合题意,
时,如下图所示,经过点,
不符合题意,故舍去,
如下图,当直线经过点时,和新图象有三个公共点,
把代入,得:,
解得:,
综上所述,当平面内的直线与新图象有三个公共点时,k的值为或
(3)在抛物线上,
设坐标为,
,,,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
(舍去),
,代入,
点的坐标为
【点睛】本题考查了二次函数综合、翻折、交点个数问题,结合一元二次方程、三角函数解直角三角形知识点,熟练掌握、综合运用知识点,数形结合是解题的关键.
6.(2023·四川眉山·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点两点,与y轴交于点,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P在直线上方的抛物线上时,连接交于点D.如图1.当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连接,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为;的最大值为
(3)点M的坐标为:,
【分析】(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式即可;
(2)过点P作轴,交于点Q,求出直线的解析式为,设点P的坐标为,则点,得出,根据轴,得出,根据,求出点P的坐标和最大值即可;
(3)证明,得出,设,,得出,,根据,得出,求出或或,根据当时,点P、M、C、四点重合,不存在舍去,求出点M的坐标为,.
【详解】(1)解:把,代入得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:过点P作轴,交于点Q,如图所示:
设直线的解析式为,把,代入得:
,
解得:,
∴直线的解析式为,
设点P的坐标为,则点,
∵点P在直线上方的抛物线上,
∴,
∵轴,
∴,
∴
∵,
∴
,
∴当时,有最大值,
此时点P的坐标为.
(3)解:根据折叠可知,,,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,,
,
,
∵,
∴,
∴,
整理得:,
∴或,
解得:或或,
∵当时,点P、M、C、四点重合,不存在,
∴,
∴点M的坐标为,.
【点睛】本题主要考查了求抛物线的解析式,二次函数的综合应用,平行线分线段成比例定理,等腰三角形的判定,平行线的性质,两点间距离公式,解题的关键是数形结合,作出辅助线或画出图形.
考点7 二次函数中的最值
1.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)的最小值为:
【分析】(1)直接利用待定系数法求解二次函数的解析式即可;
(2)求解的对称轴为直线,而,再利用二次函数的性质可得答案;
(3)求解,,可得,求解直线为,及,证明在直线上,如图,过作于,连接,过作于,可得,,证明,可得,可得,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点,
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为:;
(2)解:∵的对称轴为直线,而,
∴函数最小值为:,
当时,,
当时,,
∴函数值的范围为:;
(3)解:∵,
当时,,
∴,
当时,
解得:,,
∴,
∴,
设直线为,
∴,
∴,
∴直线为,
∵拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,而顶点为,
∴,
∴在直线上,
如图,过作于,连接,过作于,
∵,,
∴,,
∵对称轴与轴平行,
∴,
∴,
∴,
由抛物线的对称性可得:,,
∴,
当三点共线时取等号,
∴,
∴,
∴,
即的最小值为:.
【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,二次函数的性质,利用轴对称的性质求解线段和的最小值,锐角三角函数的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
2.(2023·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,的最大值为,
(3)或
【分析】(1)将、、代入抛物线解析式求解即可;
(2)可求直线的解析式为,设(),可求,从而可求,即可求解;
(3)过作交抛物线的对称轴于,过作交抛物线的对称轴于,连接,设, 可求,,由,可求,进而求出直线的解析式,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得
,
解得:,
抛物线的解析式为.
(2)解:设直线的解析式为,则有
,
解得:,
直线的解析式为;
设(),
,
解得:,
,
,
,
,
,
,
当时,的最大值为,
,
.
故的最大值为,.
(3)解:存在,
如图,过作交抛物线的对称轴于,过作交抛物线的对称轴于,连接,
∵抛物线的对称轴为直线,
设,
,
,
,
,
,
解得:,
;
设直线的解析式为,则有
,
解得,
直线解析式为,
,且经过,
直线解析式为,
当时,,
;
综上所述:存在,的坐标为或.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数解析式,二次函数中动点最值问题,直角三角形的判定,勾股定理等,掌握解法及找出动点坐标满足的函数解析式是解题的关键.
3.(2023·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,其顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式.
(2)若直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,当取何值时,使得有最大值,并求出最大值.
(3)若点为抛物线的对称轴上一动点,将抛物线向左平移个单位长度后,为平移后抛物线上一动点.在()的条件下求得的点,是否能与、、构成平行四边形?若能构成,求出点坐标;若不能构成,请说明理由.
【答案】(1)
(2)当时,有最大值为
(3)能,
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)设,进而分别表示出,得出关于的二次函数,根据二次函数的性质,,即可求得最大值;
(3)由(1)知,向左平移后的抛物线为,由(2)知,设,假设存在以、、、为顶点的平行四边形.根据中点坐标公式,分类讨论即可求解,①当以为对角线时,②当以为对角线时,③当以为对角线时.
【详解】(1)解: 抛物线的顶点横坐标为
对称轴为
与x轴另一交点为
∴设抛物线为
∴抛物线的表达式为
(2)在抛物线上
∴设
在第一象限
∴当时,有最大值为
(3)由(1)知,向左平移后的抛物线为
由(2)知
设,假设存在以、、、为顶点的平行四边形.
①当以为对角线时,
平行四边形对角线互相平分
,即
在抛物线上
的坐标为
②当以为对角线时
同理可得,即
则
的坐标为
③当以为对角线时
,即
则
的坐标为
综上所述:存在以、、、为顶点的平行四边形.
的坐标为
【点睛】本题考查了二次函数综合,二次函数的平移,待定系数法求解析式,线段最值问题,平行四边形的性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
4.(2023·四川广安·中考真题)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)最大值为,此时
(3)或或
【分析】(1)先根据二次函数对称轴公式求出,再把代入二次函数解析式中进行求解即可;
(2)先求出,,则,,求出直线的解析式为,设,则,,则;再由得到,故当时,最大,最大值为,此时点P的坐标为;
(3)分如图3-1,图3-2,图3-3,图3-4,图3-5,图3-6所示,为对角线和边,利用菱形的性质进行列式求解即可.
【详解】(1)解:∵二次函数的对称轴为直线,
∴,
∴,
∵二次函数经过点,
∴,即,
∴,
∴二次函数解析式为;
(2)解:∵二次函数经过点,且对称轴为直线,
∴,
∴,
∵二次函数与y轴交于点C,
∴,
∴;
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
设,则,,
∴;
∵,
∴
,
∵,
∴当时,最大,最大值为,
∴此时点P的坐标为;
(3)解:设,则,,
∵轴,
∴轴,即,
∴是以、为顶点的菱形的边;
如图3-1所示,当为对角线时,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴轴,
∴轴,即轴,
∴点C与点N关于抛物线对称轴对称,
∴点N的坐标为,
∴,
∴;
如图3-2所示,当为边时,则,
∵,,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴;
如图3-3所示,当为边时,则,
同理可得,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∴;
如图3-4所示,当为边时,则,
同理可得,
解得(舍去)或(舍去);
如图3-5所示,当为对角线时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴轴,
∴轴,这与题意相矛盾,
∴此种情形不存在
如图3-6所示,当为对角线时,设交于S,
∵轴,
∴,
∵,
∴,这与三角形内角和为180度矛盾,
∴此种情况不存在;
综上所述,或或.
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,菱形的性质,勾股定理,求二次函数解析式等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
5.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设抛物线的解析式为,代入点C的坐标,确定a值即可.
(2)设,直线的解析式为,直线的解析式为,表示出P,Q,的坐标,进而计算即可.
(3)当M是y轴与经过A,C,M三点的圆的切点是最大计算即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于点、,
∴设抛物线的解析式为,
∵经过点,
∴,
解得,
∴,
∴.
(2)如图,当点N在对称轴的右侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,直线的解析式为,直线的解析式为,
∴
解得,
∴直线的解析式为,直线的解析式为,
当时,,
,
∴,,,
∴,
∴.
如图,当点N在对称轴的左侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,,,,
∴,
∴.
综上所述,.
(3)当的外接圆与相切,切点为M时, 最大,
设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接,,交圆于点T,
则,根据三角形外角性质,得,故,
∴最大,
设与圆交于点H,连接,,根据切线性质,
∴,
作直径,连接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴,
过点E作,垂足为F,过点C作,垂足为G,交于点P,
根据垂径定理,得,四边形是矩形,
∴,
根据,得,
∴,
∴,
在直角三角形中,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故,
∴当最大时,.
【点睛】此题是二次函数综合题,主要考查了待定系数法,等腰三角形的性质,垂径定理,勾股定理,矩形的判定和性质,三角形的外接圆,相似三角形的判定和性质,用方程的思想解决问题是解本题的关键.
6.(2023·四川凉山·中考真题)如图,已知抛物线与轴交于和两点,与轴交于点.直线过抛物线的顶点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若直线与抛物线交于点,与直线交于点.
①当取得最大值时,求的值和的最大值;
②当是等腰三角形时,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①当时,有最大值,最大值为;②或或
【分析】(1)利用待定系数法求解即可;
(2)①先求出,进而求出直线的解析式为,则,进一步求出,由此即可利用二次函数的性质求出答案;②设直线与x轴交于H,先证明是等腰直角三角形,得到;再分如图3-1所示,当时, 如图3-2所示,当时, 如图3-3所示,当时,三种情况利用等腰三角形的定义进行求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于和两点,
∴抛物线对称轴为直线,
在中,当时,,
∴抛物线顶点P的坐标为,
设抛物线解析式为,
∴,
∴,
∴抛物线解析式为
(2)解:①∵抛物线解析式为,点C是抛物线与y轴的交点,
∴,
设直线的解析式为,
∴,
∴,
∴直线的解析式为,
∵直线与抛物线交于点,与直线交于点
∴,
∴
,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
②设直线与x轴交于H,
∴,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
如图3-1所示,当时,
过点C作于G,则
∴点G为的中点,
由(2)得,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴;
如图3-2所示,当时,则是等腰直角三角形,
∴,即,
∴点E的纵坐标为5,
∴,
解得或(舍去),
∴
如图3-3所示,当时,过点C作于G,
同理可证是等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,,
∴,
∴
综上所述,点E的坐标为或或
【点睛】本题主要考查了二次函数综合,勾股定理,等腰直角三角形的性质与判断,一次函数与几何综合,待定系数法求函数解析式等等,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
考点8 二次函数中的几何
1.(2024·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图①,若点P是线段上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且.在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点或或或或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)由,即可求解;
(3)先求出点,再分类求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:,
则,
则抛物线的表达式为:;
(2)解:由抛物线的表达式知,点,
由点B、C的坐标得,直线的表达式为:,
设点,则点,
则,
∵,故有最大值,
此时,则,
即点;
(3)解:存在,理由:
设直线的表达式为,
由点的坐标得,,解得:,
∴直线的表达式为:,
令,,故,
过点作轴交轴于点,则,
,
则,
即直线和关于直线对称,故,
设直线的表达式为,
代入,,得,
解得:,
则直线的表达式为:,
联立上式和抛物线的表达式得:,
解得:(舍去)或5,
即点;
设点,由的坐标得,,
当时,则,
解得:,即点或;
当或时,
同理可得:或,
解得:或,
即点或或;
综上,点或或或或.
【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.
2.(2024·四川遂宁·中考真题)二次函数的图象与轴分别交于点,与轴交于点,为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当两点关于抛物线对称轴对称,是以点为直角顶点的直角三角形时,求点的坐标;
(3)设的横坐标为,的横坐标为,试探究:的面积是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,最小值为
【分析】本题考查了二次函数的综合题,待定系数法求函数解析式,勾股定理,已知两点坐标表示两点距离,二次函数最值,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)可求,设,由,得,则
,解得,(舍去),故;
(3)分当点P、Q在x轴下方,且点Q在点P上方时,当点P、Q在x轴下方,且点P在点Q上方时,当点P、Q都在x轴上方或者一个在x轴上方,一个在x轴下方,得到这个面积是关于m的二次函数,进而求最值即可.
【详解】(1)解:把,代入得,
,解得,
∴二次函数的表达式为;
(2)解:如图:
由得抛物线对称轴为直线,
∵两点关于抛物线对轴对称,
∴,
设,
∵,
∴,
∴
,
整理得,,
解得,(舍去),
∴,
∴;
(3)存在,理由:
当点P、Q在x轴下方,且点Q在点P上方时,
设点,则点,设直线交轴于点,
设直线表达式为:,
代入,
得:,
解得:,
∴直线的表达式为:,
令,得
则,
则,
则
,
即存在最小值为;
当点P、Q在x轴下方,且点P在点Q上方时,
同上可求直线表达式为:,
令,得
则,
则,
则
即存在最小值为;
当点P、Q都在x轴上方或者一个在x轴上方,一个在x轴下方同理可求,
即存在最小值为,
综上所述,的面积是否存在最小值,且为.
3.(2024·四川泸州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点B,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是,求t的值;
(3)点C是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C作x轴的垂线交直线于点D,在y轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在点以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形,边长为或2
【分析】本题考查二次函数的综合应用,菱形的性质,正确的求出函数解析式,利用数形结合和分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
(1)待定系数法求出函数解析式即可;
(2)分和,两种情况,结合二次函数的增减性进行求解即可.
(3)分为菱形的边和菱形的对角线两种情况进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,与y轴交于点B,且关于直线对称,
∴,解得:,
∴;
(2)∵抛物线的开口向下,对称轴为直线,
∴抛物线上点到对称轴上的距离越远,函数值越小,
∵时,,
①当时,则:当时,函数有最大值,即:,
解得:或,均不符合题意,舍去;
②当时,则:当时,函数有最大值,即:,
解得:;
故;
(3)存在;
当时,解得:,当时,,
∴,,
设直线的解析式为,把代入,得:,
∴,
设,则:,
∴,,,
当B,C,D,E为顶点的四边形是菱形时,分两种情况:
①当为边时,则:,即,
解得:(舍去)或,
此时菱形的边长为;
②当为对角线时,则:,即:,
解得:或(舍去)
此时菱形的边长为:;
综上:存在以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形,边长为或2.
4.(2024·四川达州·中考真题)如图1,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,,直线交抛物线的对称轴于点,若点是直线上方抛物线上一点,且,求点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,是否存在以点,,为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或;
(3)或或或
【分析】(1)待定系数法求解析式,即可求解;
(2)先求得的坐标,根据勾股定理的逆定理得出是等腰三角形,进而根据得出,连接,设交轴于点,则得出是等腰直角三角形,进而得出,则点与点重合时符合题意,,过点作交抛物线于点,得出直线的解析式为,联立抛物线解析式,即可求解;
(3)勾股定理求得,根据等腰三角形的性质,分类讨论解方程,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点和点,
∴
解得:
∴抛物线的解析式为;
(2)由,当时,,则
∵,则,对称轴为直线
设直线的解析式为,代入,
∴
解得:
∴直线的解析式为,
当时,,则
∴
∴
∴是等腰三角形,
∴
连接,设交轴于点,则
∴是等腰直角三角形,
∴,,
又
∴
∴
∴点与点重合时符合题意,
如图所示,过点作交抛物线于点,
设直线的解析式为,将代入得,
解得:
∴直线的解析式为
联立
解得:,
∴
综上所述,或;
(3)解:∵,,
∴
∵点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,设其中
∴,
①当时,,解得:或
②当时,,解得:
③当时,,解得:或(舍去)
综上所述,或或或.
【点睛】本题考查了二次函数综合问题,待定系数法求解析式,面积问题,特殊三角形问题,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.
5.(2024·四川眉山·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,点在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在第二象限内,且的面积为3时,求点的坐标;
(3)在直线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为
(2)的坐标为或
(3)的坐标为或或或
【分析】(1)利用待定系数法求解;
(2)过作轴交于,求出直线解析式,根据列式求解;
(3)先求出点A,B坐标,再求出直线解析式,过作轴于,过作轴于,分以下情况分别讨论即可:①与重合,与重合时;②当在第一象限,在第四象限时;③当在第四象限,在第三象限时;④当在第四象限,在第一象限时.
【详解】(1)解:把,代入得:
,
解得,
抛物线的解析式为;
(2)解:过作轴交于,如图:
由,得直线解析式为,
设,则,
,
的面积为3,
,即,
解得或,
的坐标为或;
(3)解:在直线上存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形,理由如下:
在中,令得,
解得或,
,,
由,得直线解析式为,
设,,
过作轴于,过作轴于,
①,
当与重合,与重合时,是等腰直角三角形,如图:
此时;
②当在第一象限,在第四象限时,
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(小于0,舍去)或,
,
的坐标为;
③当在第四象限,在第三象限时,如图:
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
同理可得,
解得或(大于0,舍去),
,
的坐标为;
④当在第四象限,在第一象限,如图:
是以为斜边的等腰直角三角形,
,,
,
,
,
,,
,
解得(舍去)或,
,
的坐标为;
综上所述,的坐标为或或或.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查待定系数法求函数解析式、二次函数中三角形面积计算、特殊三角形存在性问题、等腰直角三角形的性质等,难度较大,熟练运用数形结合及分类讨论思想是解题的关键.
6.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,在第一象限的抛物线上取一点,过点作轴于点,交于点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)是否存在点,使得和相似?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是第一象限内抛物线上的动点(不与点重合),过点作轴的垂线交于点,连接,当四边形为菱形时,求点的横坐标.
【答案】(1)
(2)点的坐标为或
(3)
【分析】(1)先求出A、B的坐标,然后代入,求出b、c的值即可;
(2)由对顶角的性质性质知,若存在和相似,则有和两种情况,然后分情况讨论,利用相似三角形的性质求解即可;
(3)设点,,,,则,,根据菱形的性质得出,可求出,过点作于,可得,利用等角的余弦值相等得出,求出,根据菱形的性质得出,解方程求出m的值即可.
【详解】(1)解:令,则,则;令,则
∴,
把,代入,得:
解得:
∴这条抛物线所对应的函数表达式为:;
(2)解:存在点,使得和相似.
设点,则,,
∴,,,,
∵和相似,
∴或
①如图1,当时,
∴
∴点纵坐标为6
∴,解得:或
∴
②如图2,当时,
过B作于H
∴
∴
∴
∴,解得:(舍去)或
∴
综上所述,点的坐标为或.
(3)如图3,∵四边形为菱形
∴,,
设点,,,
∴,
∴,即
∵
∴,即或
∵,
∴,
∴
过点作于
∴
∴
∴,即
∴
∵
∴
∴
解得:(不合题意,舍去)或
故
答:点的横坐标为
【点睛】本题是常见的中考数学压轴题型,综合性比较强,涉及到知识点较多;主要考查了待定系数法求二次函数的解析式,相似三角形的性质,菱形的性质;解题时要能够灵活运用所学的数学知识,要会分类讨论.
考点9 二次函数中的定值
1.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与轴交于A,B两点(点在点的左侧),其顶点为,是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段的长;
(2)当时,若的面积与的面积相等,求的值;
(3)延长交轴于点,当时,将沿方向平移得到.将抛物线平移得到抛物线,使得点,都落在抛物线上.试判断抛物线与是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)抛物线与交于定点
【分析】(1)根据题意可得,整理得,即可知则有;
(2)由题意得抛物线:,则设,可求得,结合题意可得直线解析式为,设直线与抛物线对称轴交于点E,则,即可求得,进一步解得点,过D作于点H,则,即可求得;
(3)设可求得直线解析式为,过点D作,可得,结合题意得设抛物线解析式为,由于过点,可求得抛物线解析式为,根据解得,即可判断抛物线与交于定点.
【详解】(1)解:∵抛物线:与轴交于A,B两点,
∴,整理得,解得
∴
则;
(2)当时,抛物线:,
则
设,则,
设直线解析式为,
∵点D在直线上,
∴,解得,
则直线解析式为,
设直线与抛物线对称轴交于点E,则,
∴,
∵的面积与的面积相等,
∴,解得,
∴点,
过点D作于点H,则,
则;
(3)设直线解析式为,
则,解得,
那么直线解析式为,
过点D作,如图,
则,
∵,
∴,
∵将沿方向平移得到,
∴
由题意知抛物线平移得到抛物线,设抛物线解析式为,
∵点,都落在抛物线上
∴,
解得,
则抛物线解析式为
∵
整理得,解得,
∴抛物线与交于定点.
【点睛】本题主要考查二次函数的性质、两点之间的距离、一次函数的性质、求正切值、二次函数的平移、等腰三角形的性质和抛物线过定点,解题的关键是熟悉二次函数的性质和平移过程中数形结合思想的应用.
2.(2023·四川南充·中考真题)如图1,抛物线()与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以B,C,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;
(3)如图2,抛物线顶点为D,对称轴与x轴交于点E,过点的直线(直线除外)与抛物线交于G,H两点,直线,分别交x轴于点M,N.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)或或
(3)定值,理由见详解
【分析】(1)将两点代入抛物线的解析式即可求解;
(2)根据P,Q的不确定性,进行分类讨论:①过作轴,交抛物线于,过作,交轴于,可得,由,可求解;②在轴的负半轴上取点,过作,交抛物线于,同时使,连接、,过作轴,交轴于,,即可求解;③当为平行四边形的对角线时,在①中,只要点Q在点B的左边,且满足,也满足条件,只是点P的坐标仍是①中的坐标;
(3)可设直线的解析式为,,,可求,再求直线的解析式为,从而可求,同理可求,即可求解.
【详解】(1)解:抛物线与x轴交于两点,
,
解得,
故抛物线的解析式为.
(2)解:①如图,过作轴,交抛物线于,过作,交轴于,
四边形是平行四边形,
,
,
解得:,,
;
②如图,在轴的负半轴上取点,过作,交抛物线于,同时使,连接、,过作轴,交轴于,
四边形是平行四边形,
,
在和中,
,
(),
,
,
,
解得:,,
;
如上图,根据对称性:,
③当为平行四边形的对角线时,由①知,点Q在点B的左边,且时,也满足条件,此时点P的坐标仍为;
综上所述:的坐标为或或.
(3)解:是定值,
理由:如图,直线经过,
可设直线的解析式为,
、在抛物线上,
可设,,
,
整理得:,
,,
,
当时,,
,
设直线的解析式为,则有
,
解得,
直线的解析式为,
当时,,
解得:,
,
,
同理可求:,
;
当与对调位置后,同理可求;
故的定值为.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的综合问题,待定系数法求函数解析式,求函数图象与坐标轴交点坐标,动点产生的平行四边形判定,一元二次方程根与系数的关系,理解一次函数与二次函数图象的交点,与对应一元二次方程根的关系,掌握具体的解法,并会根据题意设合适的辅助未知数是解题的关键.
3.(2022·四川巴中·中考真题)如图1,抛物线,交轴于A、B两点,交轴于点,为抛物线顶点,直线垂直于轴于点,当时,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是线段上的动点(除、外),过点作轴的垂线交抛物线于点.
①当点的横坐标为2时,求四边形的面积;
②如图2,直线,分别与抛物线对称轴交于、两点.试问,是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①;②是,定值为,理由见解析
【分析】(1)由当时,,可知,是的两根,代入方程可得从而得解;
(2)①把代入抛物线解析式可得D点坐标,再代入抛物线解析式可得C点坐标,
从而得知线段轴,利用配方法可知点F坐标,从而利用求面积;
②设,用待定系数法求出直线与直线的解析式,再令得,,从而得出,的长,从而得到是定值8.
【详解】(1)解:∵当时,,
∴,是的两根,,
∴,
解得:,
抛物线的表达式为:;
(2)①把代入得:,
.
又当,,
,
线段轴.
,
,
;
②设,
直线,,
因此可得:
或,
解得:或,
直线,
.
令得,,
,,
.
【点睛】本题考查二次函数与一次函数综合,涉及四边形的面积求法,待定系数法等知识,掌握待定系数法和面积求法是解题的关键.
4.(2022·四川达州·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象经过点,,与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接,在该二次函数图象上是否存在点P,使?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线,分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)根据题意,分情况讨论,①过点作关于的对称点,即可求P的坐标,②轴上取一点,使得,则,设,根据勾股定理求得,建列方程,解方程求解即可;
(3)设,,过点作轴于点,则,证明,根据相似三角形的性质列出比例式求得,即可求解.
【详解】(1)解:∵由二次函数,令,则,
,
过点,,
设二次函数的表达式为,
将点代入得,
,
解得,
,
(2)二次函数的图象经过点,,
抛物线的对称轴为,
①如图,过点作关于的对称点,
,
,
,
,
②轴上取一点,使得,则,设,
则,
,
解得,
即,
设直线CD的解析式为,
,
解得,
直线CD的解析式为,
联立,
解得或,
,
综上所述,或,
(3)的值是定值,
设,,
过点作轴于点,则,
,
,
,
,
,
即,
,,
,
,
.
即的值是定值
【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,角度问题,相似三角形的性质与判定,掌握二次函数的性质是解题的关键.
5.(2024·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段的长;
(3)过点P的直线分别与抛物线、直线交于x轴下方的点M,N,直线交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,轴于点H.请判断点H与直线的位置关系,并证明你的结论.
【答案】(1),
(2)4
(3)点H在直线上,见详解
【分析】(1)待定系数法即可求解二次函数解析式,再进行配方即可求点P坐标;
(2)先由与的正切值相等得到,继而可证明,再由垂径定理得到;
(3)将点代入得直线表达式为, 则,而点E为中点,则,可求,联立抛物线与直线表达式,得:,可求,可证明,得到,即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线与x轴交于,两点,
∴代入得:,
解得:,
∴抛物线解析式为,
而,
∴;
(2)解:如图:
当时,,
∴点,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是经过点A、B、C的的直径,
∵,经过圆心,
∴;
(3)解:如图:
将点代入,得,
∴,
把点N横坐标,代入得,
∵轴,轴,
∴,点G为中点,
∴,
∴点E为中点,
∴,
∵点P关于E的对称点为Q,
∴,
∴,
联立抛物线与直线表达式,
得:,
整理得:,
∴,
解得:,
即,
∵,,
∴,
∴点N、Q、H三点共线,
∴点H在直线上.
【点睛】本题考查了二次函数与一次函数的综合题,待定系数法求二次函数解析式,圆周角定理,垂径定理,平行线分线段成比例定理,三角函数,抛物线与直线的交点问题,熟练掌握知识点是解题的关键.
考点10 二次函数中的三大运动
1.(2024·四川巴中·中考真题)若二次函数的图象向右平移1个单位长度后关于轴对称.则下列说法正确的序号为 .(少选得1分,错选得0分,选全得满分)
①
②当时,代数式的最小值为3
③对于任意实数,不等式一定成立
④,为该二次函数图象上任意两点,且.当时,一定有
【答案】①③④
【分析】本题考查的是二次函数的图象与性质,抛物线的平移,抛物线的增减性的应用,利用的应用二次函数的性质是解本题的关键.
由二次函数的图象向右平移1个单位长度后关于轴对称.可得,可得①符合题意;由,可得,结合,可得②不符合题意;由对称轴为直线,结合,可得③符合题意;分三种情况分析④当时,当时,满足,当时,不满足,不符合题意,舍去,可得④符合题意;
【详解】解:∵二次函数的图象的对称轴为直线,
而二次函数的图象向右平移1个单位长度后关于轴对称.
∴,
∴,故①符合题意;
∴,
∴
,
,
∵,
∴当时,取最小值,故②不符合题意;
∵,
∴对称轴为直线,
∵,
当时,函数取最小值,
当时,函数值为,
∴,
∴对于任意实数,不等式一定成立,故③符合题意;
当时,
∵,
∴,
∴,
当时,满足,
∴,
∴,
当时,不满足,不符合题意,舍去,故④符合题意;
综上:符合题意的有①③④;
故答案为:①③④.
2.(2023·四川甘孜·中考真题)已知抛物线与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,的面积与的面积相等,求直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设E是直线上一点,点P关于的对称点为点,试探究,是否存在满足条件的点E,使得点恰好落在直线上,如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)得到,即可求解;
(3)由题意的:,即可求解.
【详解】(1)由题意,得
(2)由(1)得抛物线的解析式为.
令,则,得.
∴B点的坐标为.
,
∴.
∵,
∴直线的解析式为.
∵,
∴可设直线的解析式为.
∵在直线上,
∴.
∴.
∴直线的解析式为.
(3)设P点坐标为.
∵点P在直线和抛物线上,
∴.
∴.
解得(舍去).
∴点P的坐标为.
由翻折,得.
∵,
∴'.
∴.
.
设点E的坐标为,则.
.
当时,点E的坐标为.
设,
由,得:
,
解得:,
则点的坐标为.
当时,同理可得,点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
【点睛】本题是二次函数的综合题,主要考查了用待定系数法求一次函数、二次函数的解析式,二次函数的性质,此题题型较好,综合性比较强,用的数学思想是分类讨论和数形结合的思想.
3.(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
【答案】(1)0
(2)①②
【分析】(1)根据,且时,总有,变形后即可得到结论;
(2)按照临界情形,画出图象分情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:由题可知:
时,总有,
.
则,
∴,
∴总成立,且,
;
(2)①注意到抛物线最大值和开口大小不变,m只影响图象左右平移下面考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍).
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,
解得或(舍),
综上,,
②同①考虑满足题意的两种临界情形:
(i)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或(舍).
(ii)当抛物线过点时,如图所示,
此时,,解得或0(舍).
综上,
如图,由圆的性质可知,点E、F在线段的垂直平分线上.
令,解得,
,
,
,
设,
,
,
,
,
,即,
.
,即,
,
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质、垂径定理、解一元二次方程等知识,数形结合和分类讨论是解题的关键.
4.(2022·四川资阳·中考真题)已知二次函数图象的顶点坐标为,且与x轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点旋转,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结,当四边形为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(或)
(2)①,②存在符合条件的点Q,其坐标为或或
【分析】(1)根据二次函数的图象的顶点坐标,设二次函数的表达式为,再把代入即可得出答案;
(2)①过点作轴于点E,根据,又因为,证明出,从而得出,将,,代入即可求出m的值;
②根据上问可以得到,点M的横坐标为4,,要让以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,所以分为三种情况讨论:1)当以为边时,存在平行四边形为;2)当以为边时,存在平行四边形为;3)当以为对角线时,存在平行四边形为;即可得出答案.
【详解】(1)∵二次函数的图象的顶点坐标为,
∴设二次函数的表达式为,
又∵,∴,
解得:,
∴(或);
(2)①∵点P在x轴正半轴上,
∴,
∴,
由旋转可得:,
∴,
过点作轴于点E,
∴,,
在中,,
当四边形为矩形时,,
∴,
又,
∴,
∴,
∴,
解得;
②由题可得点与点C关于点成中心对称,
∴,
∵点M在直线上,
∴点M的横坐标为4,
存在以点B、C、M、Q为顶点的平行四边形,
1)、当以为边时,平行四边形为,
点C向左平移8个单位,与点B的横坐标相同,
∴将点M向左平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
2)、当以为边时,平行四边形为,
点B向右平移8个单位,与点C的横坐标相同,
∴将M向右平移8个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
解得:,
∴,
3)、当以为对角线时,
点M向左平移5个单位,与点B的横坐标相同,
∴点C向左平移5个单位后,与点Q的横坐标相同,
∴代入,
得:,
∴,
综上所述,存在符合条件的点Q,其坐标为或或.
【点睛】本题考查了待定系数法求二次函数的解析式,二次函数的性质,中心对称,平行四边形的存在性问题,矩形的性质,熟练掌握以上性质并作出辅助线是本题的关键.
5.(2022·四川凉山·中考真题)在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,
【分析】(1)根据点的坐标,利用待定系数法即可得;
(2)先求出抛物线的对称轴,再设点的坐标为,则,根据旋转的性质可得,从而可得,将点代入抛物线的解析式求出的值,由此即可得;
(3)先根据点坐标的平移规律求出点,作点关于轴的对称点,连接,从而可得与轴的交点即为所求的点,再利用待定系数法求出直线的解析式,由此即可得出答案.
【详解】(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
【点睛】本题考查了求二次函数的解析式、二次函数的图象与性质、旋转的性质、点坐标的平移规律等知识点,熟练掌握待定系数法和二次函数的图象与性质是解题关键.
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专题09 二次函数
思维导图
考点1 二次函数的图像与性质
1.(2024·四川泸州·中考真题)已知二次函数(x是自变量)的图象经过第一、二、四象限,则实数a的取值范围为( )
A. B.
C. D.
2.(2024·四川达州·中考真题)抛物线与轴交于两点,其中一个交点的横坐标大于1,另一个交点的横坐标小于1,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川乐山·中考真题)已知二次函数,当时,函数取得最大值;当时,函数取得最小值,则t的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川凉山·中考真题)抛物线经过三点,则的大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2024·四川内江·中考真题)已知二次函数的图象向左平移两个单位得到抛物线,点,在抛物线上,则 (填“>”或“<”);
6.(2024·四川成都·中考真题)在平面直角坐标系中,,,是二次函数图象上三点.若,,则 (填“”或“”);若对于,,,存在,则的取值范围是 .
考点2 二次函数与各项系数关系
1.(2024·四川雅安·中考真题)已知一元二次方程有两实根,,且,则下列结论中正确的有( )
①;②抛物线的顶点坐标为;
③;④若,则.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
2.(2024·四川广元·中考真题)如图,已知抛物线过点与x轴交点的横坐标分别为,,且,,则下列结论:
①;
②方程有两个不相等的实数根;
③;
④;
⑤.其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线的图象交x轴于点、,交y轴于点C.以下结论:①;②;③当以点A、B、C为顶点的三角形是等腰三角形时,;④当时,在内有一动点P,若,则的最小值为.其中正确结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
4.(2024·四川广安·中考真题)如图,二次函数(,,为常数,)的图象与轴交于点,对称轴是直线,有以下结论:①;②若点和点都在抛物线上,则;③(为任意实数);④.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5.(2024·四川眉山·中考真题)如图,二次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,对称轴为直线,下列四个结论:①;②;③;④若,则,其中正确结论的个数为( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4
6.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,已知抛物线(a、b、c为常数,且)的对称轴为直线,且该抛物线与轴交于点,与轴的交点在,之间(不含端点),则下列结论正确的有多少个( )
①;
②;
③;
④若方程两根为,则.
A.1 B.2 C.3 D.4
考点3 二次函数的应用
1.(2022·四川自贡·中考真题)九年级2班计划在劳动实践基地内种植蔬菜,班长买回来8米长的围栏,准备围成一边靠墙(墙足够长)的菜园,为了让菜园面积尽可能大,同学们提出了围成矩形,等腰三角形(底边靠墙),半圆形这三种方案,最佳方案是( )
A.方案1 B.方案2 C.方案3 D.方案1或方案2
2.(2024·四川自贡·中考真题)九(1)班劳动实践基地内有一块面积足够大的平整空地.地上两段围墙于点O(如图),其中上的段围墙空缺.同学们测得m,m,m,m,m.班长买来可切断的围栏m,准备利用已有围墙,围出一块封闭的矩形菜地,则该菜地最大面积是 .
3.(2024·四川南充·中考真题)2024年“五一”假期期间,阆中古城景区某特产店销售A,B两类特产.A类特产进价50元/件,B类特产进价60元/件.已知购买1件A类特产和1件B类特产需132元,购买3件A类特产和5件B类特产需540元.
(1)求A类特产和B类特产每件的售价各是多少元?
(2)A类特产供货充足,按原价销售每天可售出60件.市场调查反映,若每降价1元,每天可多售出10件(每件售价不低于进价).设每件A类特产降价x元,每天的销售量为y件,求y与x的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.
(3)在(2)的条件下,由于B类特产供货紧张,每天只能购进100件且能按原价售完.设该店每天销售这两类特产的总利润为w元,求w与x的函数关系式,并求出每件A类特产降价多少元时总利润w最大,最大利润是多少元?(利润=售价-进价)
4.(2024·四川内江·中考真题)端午节吃粽子是中华民族的传统习俗.市场上猪肉粽的进价比豆沙粽的进价每盒多20元,某商家用5000元购进的猪肉粽盒数与3000元购进的豆沙粽盒数相同.在销售中,该商家发现猪肉粽每盒售价52元时,可售出180盒;每盒售价提高1元时,少售出10盒.
(1)求这两种粽子的进价;
(2)设猪肉粽每盒售价元,表示该商家销售猪肉粽的利润(单位:元),求关于的函数表达式并求出的最大值.
5.(2024·四川遂宁·中考真题)某酒店有两种客房、其中种间,种间.若全部入住,一天营业额为元;若两种客房均有间入住,一天营业额为元.
(1)求两种客房每间定价分别是多少元?
(2)酒店对种客房调研发现:如果客房不调价,房间可全部住满;如果每个房间定价每增加元,就会有一个房间空闲;当种客房每间定价为多少元时,种客房一天的营业额最大,最大营业额为多少元?
6.(2023·四川南充·中考真题)某工厂计划从A,B两种产品中选择一种生产并销售,每日产销x件.已知A产品成本价m元/件(m为常数,且,售价8元/件,每日最多产销500件,同时每日共支付专利费30元;B产品成本价12元/件,售价20元/件,每日最多产销300件,同时每日支付专利费y元,y(元)与每日产销x(件)满足关系式
(1)若产销A,B两种产品的日利润分别为元,元,请分别写出,与x的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)分别求出产销A,B两种产品的最大日利润.(A产品的最大日利润用含m的代数式表示)
(3)为获得最大日利润,该工厂应该选择产销哪种产品?并说明理由.【利润(售价成本)产销数量专利费】
考点4 二次函数的新定义
1.(2024·四川眉山·中考真题)定义运算:,例如,则函数的最小值为( )
A. B. C. D.
2.(2024·四川乐山·中考真题)定义:函数图象上到两坐标轴的距离都小于或等于1的点叫做这个函数图象的“近轴点”.例如,点是函数图象的“近轴点”.
(1)下列三个函数的图象上存在“近轴点”的是 (填序号);
①;②;③.
(2)若一次函数图象上存在“近轴点”,则m的取值范围为 .
3.(2023·四川乐山·中考真题)定义:若x,y满足且(t为常数),则称点为“和谐点”.
(1)若是“和谐点”,则 .
(2)若双曲线存在“和谐点”,则k的取值范围为 .
4.(2023·四川巴中·中考真题)规定:如果两个函数的图象关于y轴对称,那么称这两个函数互为“Y函数”.例如:函数与互为“Y函数”.若函数的图象与x轴只有一个交点,则它的“Y函数”图象与x轴的交点坐标为 .
5.(2024·四川·中考真题)【定义与性质】
如图,记二次函数和的图象分别为抛物线C和.
定义:若抛物线的顶点在抛物线C上,则称是C的伴随抛物线.
性质:①一条抛物线有无数条伴随抛物线;
②若是C的伴随抛物线,则C也是的伴随抛物线,即C的顶点在上.
【理解与运用】
(1)若二次函数和的图象都是抛物线的伴随抛物线,则______,______.
【思考与探究】
(2)设函数的图象为抛物线.
①若函数的图象为抛物线,且始终是的伴随抛物线,求d,e的值;
②若抛物线与x轴有两个不同的交点,,请直接写出的取值范围.
6.(2024·四川乐山·中考真题)在平面直角坐标系中,我们称横坐标、纵坐标都为整数的点为“完美点”.抛物线(a为常数且)与y轴交于点A.
(1)若,求抛物线的顶点坐标;
(2)若线段(含端点)上的“完美点”个数大于3个且小于6个,求a的取值范围;
(3)若抛物线与直线交于M、N两点,线段与抛物线围成的区域(含边界)内恰有4个“完美点”,求a的取值范围.
考点5 二次函数中的角度
1.(2024·四川资阳·中考真题)已知平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴的正半轴交于C点,且,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点P是抛物线在第一象限内的一点,连接,过点P作轴于点D,交于点K.记,的面积分别为,,求的最大值;
(3)如图2,连接,点E为线段的中点,过点E作交x轴于点F.抛物线上是否存在点Q,使?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,说明理由.
2.(2024·四川广安·中考真题)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,点坐标为,点坐标为.
(1)求此抛物线的函数解析式.
(2)点是直线上方抛物线上一个动点,过点作轴的垂线交直线于点,过点作轴的垂线,垂足为点,请探究是否有最大值?若有最大值,求出最大值及此时点的坐标;若没有最大值,请说明理由.
(3)点为该抛物线上的点,当时,请直接写出所有满足条件的点的坐标.
3.(2023·四川攀枝花·中考真题)如图,抛物线经过坐标原点,且顶点为.
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线与轴正半轴的交点为,点位于抛物线上且在轴下方,连接、,若,求点的坐标.
4.(2023·四川·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象与x轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知为抛物线上一点,为抛物线对称轴上一点,以,,为顶点的三角形是等腰直角三角形,且,求出点的坐标;
(3)如图,为第一象限内抛物线上一点,连接交轴于点,连接并延长交轴于点,在点运动过程中,是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,请说明理由.
5.(2023·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式及,两点坐标;
(2)以,,,为顶点的四边形是平行四边形,求点坐标;
(3)该抛物线对称轴上是否存在点,使得,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2022·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A(-1,0),B两点,交y轴于点C(0,3),顶点D的横坐标为1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在y轴的负半轴上是否存在点P使∠APB+∠ACB=180°.若存在,求出点P的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)过点C作直线l与y轴垂直,与抛物线的另一个交点为E,连接AD,AE,DE,在直线l下方的抛物线上是否存在一点M,过点M作MF⊥l,垂足为F,使以M,F,E三点为顶点的三角形与ΔADE相似?若存在,请求出M点的坐标,若不存在,请说明理由.
考点6 二次函数中的比值
1.(2024·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过,两点,与轴交于点,点是抛物线上一动点,且在直线的上方.
(1)求抛物线的表达式.
(2)如图1,过点作轴,交直线于点,若,求点的坐标.
(3)如图2,连接,与交于点,过点作交于点.记、、的面积分别为.当取得最大值时,求的值.
2.(2024·四川广元·中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线F:经过点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)在直线上方抛物线上有一动点C,连接交于点D,求的最大值及此时点C的坐标;
(3)作抛物线F关于直线上一点的对称图象,抛物线F与只有一个公共点E(点E在y轴右侧),G为直线上一点,H为抛物线对称轴上一点,若以B,E,G,H为顶点的四边形是平行四边形,求G点坐标.
3.(2024·四川南充·中考真题)已知抛物线与轴交于点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,抛物线与轴交于点,点为线段上一点(不与端点重合),直线,分别交抛物线于点,,设面积为,面积为,求的值;
(3)如图,点是抛物线对称轴与轴的交点,过点的直线(不与对称轴重合)与抛物线交于点,,过抛物线顶点作直线轴,点是直线上一动点.求的最小值.
4.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,抛物线的图象的顶点坐标是,并且经过点,直线与抛物线交于B,D两点,以为直径作圆,圆心为点C,圆C与直线m交于对称轴右侧的点,直线m上每一点的纵坐标都等于1.
(1)求抛物线的解析式;
(2)证明:圆C与x轴相切;
(3)过点B作,垂足为E,再过点D作,垂足为F,求的值.
5.(2023·四川德阳·中考真题)已知:在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点,,与y轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,如果把抛物线x轴下方的部分沿x轴翻折,抛物线的其余部分保持不变,得到一个新图象.当平面内的直线与新图象有三个公共点时,求k的值;
(3)如图2,如果把直线沿y轴向上平移至经过点,与抛物线的交点分别是,,直线交于点,过点作于点,若.求点的坐标.
6.(2023·四川眉山·中考真题)在平面直角坐标系中,已知抛物线与x轴交于点两点,与y轴交于点,点P是抛物线上的一个动点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当点P在直线上方的抛物线上时,连接交于点D.如图1.当的值最大时,求点P的坐标及的最大值;
(3)过点P作x轴的垂线交直线于点M,连接,将沿直线翻折,当点M的对应点恰好落在y轴上时,请直接写出此时点M的坐标.
考点7 二次函数中的最值
1.(2024·四川德阳·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当时,求的函数值的取值范围;
(3)将拋物线的顶点向下平移个单位长度得到点,点为抛物线的对称轴上一动点,求的最小值.
2.(2023·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于,两点.与y轴交于点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点P是直线下方抛物线上的一动点,过点P作x轴的平行线交于点K,过点P作y轴的平行线交x轴于点D,求与的最大值及此时点P的坐标;
(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点M,使得是以为一条直角边的直角三角形:若存在,请求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
3.(2023·四川巴中·中考真题)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,其顶点的横坐标为.
(1)求抛物线的表达式.
(2)若直线与轴交于点,在第一象限内与抛物线交于点,当取何值时,使得有最大值,并求出最大值.
(3)若点为抛物线的对称轴上一动点,将抛物线向左平移个单位长度后,为平移后抛物线上一动点.在()的条件下求得的点,是否能与、、构成平行四边形?若能构成,求出点坐标;若不能构成,请说明理由.
4.(2023·四川广安·中考真题)如图,二次函数的图象交轴于点,交轴于点,点的坐标为,对称轴是直线,点是轴上一动点,轴,交直线于点,交抛物线于点.
(1)求这个二次函数的解析式.
(2)若点在线段上运动(点与点、点不重合),求四边形面积的最大值,并求出此时点的坐标.
(3)若点在轴上运动,则在轴上是否存在点,使以、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(2023·四川宜宾·中考真题)如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
6.(2023·四川凉山·中考真题)如图,已知抛物线与轴交于和两点,与轴交于点.直线过抛物线的顶点.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若直线与抛物线交于点,与直线交于点.
①当取得最大值时,求的值和的最大值;
②当是等腰三角形时,求点的坐标.
考点8 二次函数中的几何
1.(2024·四川雅安·中考真题)在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于,两点,与y轴交于点C.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图①,若点P是线段上的一个动点(不与点B,C重合),过点P作y轴的平行线交抛物线于点Q,当线段的长度最大时,求点Q的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,过点Q的直线与抛物线交于点D,且.在y轴上是否存在点E,使得为等腰三角形?若存在,直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
2.(2024·四川遂宁·中考真题)二次函数的图象与轴分别交于点,与轴交于点,为抛物线上的两点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)当两点关于抛物线对称轴对称,是以点为直角顶点的直角三角形时,求点的坐标;
(3)设的横坐标为,的横坐标为,试探究:的面积是否存在最小值,若存在,请求出最小值,若不存在,请说明理由.
3.(2024·四川泸州·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过点,与y轴交于点B,且关于直线对称.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当时,y的取值范围是,求t的值;
(3)点C是抛物线上位于第一象限的一个动点,过点C作x轴的垂线交直线于点D,在y轴上是否存在点E,使得以B,C,D,E为顶点的四边形是菱形?若存在,求出该菱形的边长;若不存在,说明理由.
4.(2024·四川达州·中考真题)如图1,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点.点是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,连接,,直线交抛物线的对称轴于点,若点是直线上方抛物线上一点,且,求点的坐标;
(3)若点是抛物线对称轴上位于点上方的一动点,是否存在以点,,为顶点的三角形是等腰三角形,若存在,请直接写出满足条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(2024·四川眉山·中考真题)如图,抛物线与轴交于点和点,与轴交于点,点在抛物线上.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点在第二象限内,且的面积为3时,求点的坐标;
(3)在直线上是否存在点,使是以为斜边的等腰直角三角形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
6.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,一次函数的图象与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过、两点,在第一象限的抛物线上取一点,过点作轴于点,交于点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)是否存在点,使得和相似?若存在,请求出点的坐标,若不存在,请说明理由;
(3)是第一象限内抛物线上的动点(不与点重合),过点作轴的垂线交于点,连接,当四边形为菱形时,求点的横坐标.
考点9 二次函数中的定值
1.(2024·四川成都·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与轴交于A,B两点(点在点的左侧),其顶点为,是抛物线第四象限上一点.
(1)求线段的长;
(2)当时,若的面积与的面积相等,求的值;
(3)延长交轴于点,当时,将沿方向平移得到.将抛物线平移得到抛物线,使得点,都落在抛物线上.试判断抛物线与是否交于某个定点.若是,求出该定点坐标;若不是,请说明理由.
2.(2023·四川南充·中考真题)如图1,抛物线()与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P在抛物线上,点Q在x轴上,以B,C,P,Q为顶点的四边形为平行四边形,求点P的坐标;
(3)如图2,抛物线顶点为D,对称轴与x轴交于点E,过点的直线(直线除外)与抛物线交于G,H两点,直线,分别交x轴于点M,N.试探究是否为定值,若是,求出该定值;若不是,说明理由.
3.(2022·四川巴中·中考真题)如图1,抛物线,交轴于A、B两点,交轴于点,为抛物线顶点,直线垂直于轴于点,当时,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点是线段上的动点(除、外),过点作轴的垂线交抛物线于点.
①当点的横坐标为2时,求四边形的面积;
②如图2,直线,分别与抛物线对称轴交于、两点.试问,是否为定值?如果是,请求出这个定值;如果不是,请说明理由.
4.(2022·四川达州·中考真题)如图1,在平面直角坐标系中,已知二次函数的图象经过点,,与y轴交于点C.
(1)求该二次函数的表达式;
(2)连接,在该二次函数图象上是否存在点P,使?若存在,请求出点P的坐标:若不存在,请说明理由;
(3)如图2,直线l为该二次函数图象的对称轴,交x轴于点E.若点Q为x轴上方二次函数图象上一动点,过点Q作直线,分别交直线l于点M,N,在点Q的运动过程中,的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
5.(2024·四川自贡·中考真题)如图,抛物线与x轴交于,两点,顶点为P.
(1)求抛物线的解析式及P点坐标;
(2)抛物线交y轴于点C,经过点A,B,C的圆与y轴的另一个交点为D,求线段的长;
(3)过点P的直线分别与抛物线、直线交于x轴下方的点M,N,直线交抛物线对称轴于点E,点P关于E的对称点为Q,轴于点H.请判断点H与直线的位置关系,并证明你的结论.
考点10 二次函数中的三大运动
1.(2024·四川巴中·中考真题)若二次函数的图象向右平移1个单位长度后关于轴对称.则下列说法正确的序号为 .(少选得1分,错选得0分,选全得满分)
①
②当时,代数式的最小值为3
③对于任意实数,不等式一定成立
④,为该二次函数图象上任意两点,且.当时,一定有
2.(2023·四川甘孜·中考真题)已知抛物线与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,的面积与的面积相等,求直线的解析式;
(3)在(2)的条件下,设E是直线上一点,点P关于的对称点为点,试探究,是否存在满足条件的点E,使得点恰好落在直线上,如果存在,求出点的坐标;如果不存在,请说明理由.
3.(2023·四川乐山·中考真题)已知是抛物(b为常数)上的两点,当时,总有
(1)求b的值;
(2)将抛物线平移后得到抛物线.
探究下列问题:
①若抛物线与抛物线有一个交点,求m的取值范围;
②设抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,抛物线的顶点为点E,外接圆的圆心为点F,如果对抛物线上的任意一点P,在抛物线上总存在一点Q,使得点P、Q的纵坐标相等.求长的取值范围.
4.(2022·四川资阳·中考真题)已知二次函数图象的顶点坐标为,且与x轴交于点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点旋转,此时点A、B的对应点分别为点C、D.
①连结,当四边形为矩形时,求m的值;
②在①的条件下,若点M是直线上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
5.(2022·四川凉山·中考真题)在平面直角坐标系xoy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
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