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数学 九年级上册 人教版
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专题训练(六) 河南中招——二次函数动态变化小综合
第二十二章 二次函数
类型之一 动态问题中的坐标取值范围问题
1.(河南中考)如图,抛物线y=-x2+2x+c与x轴正半轴,y轴正半轴分别交于点A,B,且OA=OB,点G为抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式及点G的坐标;
(2)点M,N为抛物线上两点(点M在点N的左侧),且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,点Q为抛物线上点M,N之间(含点M,N)的一个动点,求点Q的纵坐标yQ的取值范围.
解:(1)抛物线解析式为y=-x2+2x+3,顶点G的坐标为(1,4)
(2)∵y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴对称轴为直线x=1.
∵点M,N为抛物线上两点(点M在点N的左侧),且到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度,∴点M的横坐标为-2或4,点N的横坐标为6,∴点M坐标为(-2,-5)或(4,-5),点N坐标为(6,-21).∵点Q为抛物线上点M,N之间(含点M,N)的一个动点,∴-21≤yQ≤-5或-21≤yQ≤4.
类型之二 特殊三角形条件问题
2.如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+bx+c过A,B,C三点,点A的坐标是(3,0),点C的坐标是(0,-3),动点P在抛物线上.
(1)b=____,c=____(直接填写结果);
(2)是否存在点P,使得△ACP是以AC为直角边的直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.
-2
-3
解:(1)将点A,点C的坐标代入抛物线解析式,即可得b=-2,c=-3.
∴抛物线的解析式为y=x2-2x-3
(2)存在.理由:如图所示:①当∠ACP1=90°,由(1)可知点A的坐标为(3,0),
设AC的解析式为y=kx-3,∵将点A的坐标代入得3k-3=0,解得k=1,∴直线AC的解析式为y=x-3,∴直线CP1的解析式为y=-x-3,将y=-x-3与y=x2-2x-3联立解得x1=1,x2=0(舍去),∴点P1的坐标为(1,-4);
②当∠P2AC=90°时,设AP2的解析式为y=-x+b,将x=3,y=0代入,得-3+b=0,解得b=3,∴直线AP2的解析式为y=-x+3.
∵将y=-x+3与y=x2-2x-3联立解得x1=-2,x2=3(舍去),∴点P2的坐标为(-2,5),综上所述,P的坐标是(1,-4)或(-2,5)
类型之四 面积关系确定点的存在性
4.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2-2ax+a-4与x轴交于点A,B(点A在点B左侧),与y轴交于点C.
(1)若抛物线经过原点,则抛物线的解析式为 ______________;
(2)若线段AB上只有5个点的横坐标是整数,求a的取值范围;
(3)当-1<x<0时,y<0;当3<x<4时,y>0.
①求a的值;
②抛物线上是否存在一点P,使△BOP与△AOC的面积相等?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
y=4x2-8x
3. 如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过点A(-1,0),并与直线y= eq \f(1,2) x-2相交于坐标轴上的B,C两点.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)过点A,C作直线,求证:AC⊥BC;
(3)抛物线上是否存在点Q,使得∠ABQ=2∠ABC?若存在,则求出直线BQ的解析式;若不存在,请说明理由.
解:(1)由直线y= eq \f(1,2) x-2,易求得点B,C的坐标分别为(4,0),(0,-2),抛物线过点A,B两点,则y=a(x+1)(x-4),将点C的坐标代入上式并解得a= eq \f(1,2) ,
故抛物线的解析式为y= eq \f(1,2) x2- eq \f(3,2) x-2
(2)证明:∵A(-1,0),B(4,0),C(0,-2),
∴AB2=25,AC2=12+22=5,CB2=42+22=20,∴AB2=BC2+AC2,∴△ACB是直角三角形,∠ACB=90°,∴AC⊥BC
综上所述,直线BQ的解析式为y= eq \f(4,3) x- eq \f(16,3) 或y=- eq \f(4,3) x+ eq \f(16,3)
(3)①当点Q在直线BC下方时,延长AC至点D使得DC=AC,连接BD,由(2)知,∠ACB=90°,∴△ABD是以AD为底边的等腰三角形,
∴BC平分∠ABD,满足∠ABQ=2∠ABC.∵点A(-1,0),C(0,-2),∴D(1,-4),易求得直线BD的解析式为y= eq \f(4,3) x- eq \f(16,3) ;
②当点Q′在直线BC上方时,∴直线BQ′与直线BQ关于x轴对称,
∴直线BQ′的解析式为y=- eq \f(4,3) x+ eq \f(16,3) .
解:(1)将(0,0)代入y=ax2-2ax+a-4,即得a=4,∴抛物线的解析式为y=4x2-8x
(2)∵y=ax2-2ax+a-4=a(x-1)2-4,∴抛物线的对称轴为直线x=1.
∵抛物线与x轴交于点A,B,∴Δ=(-2a)2-4a(a-4)=16a>0,∴a>0,
∴抛物线开口向上.∵线段AB上只有5个点的横坐标是整数,
∴这5个点的横坐标分别为-1,0,1,2,3,
∴当x=3时,y≤0;当x=4时,y>0,即a(3-1)2-4≤0,a(4-1)2-4>0,∴ eq \f(4,9) <a≤1;
(3)①由(2)知抛物线的对称轴为直线x=1,且a>0.∵当-1<x<0时,y<0,∴根据抛物线的对称性可得,当2<x<3时,y<0.又∵当3<x<4时,y>0,∴当x=3时,y=4a-4=0,∴a=1;
②存在.令y=x2-2x-3=0,解得x1=-1,x2=3,令x=0,得y=-3,∴A(-1,0),B(3,0),C(0,-3),∴OA=1,OB=3,OC=3,
∴OA·OC=3.∵△BOP和△AOC的面积相等,S△AOC= eq \f(1,2) OA·OC= eq \f(3,2) ,∴点P到x轴的距离为1.令x2-2x-3=1,解得x=1± eq \r(5) ;令x2-2x-3=-1,解得x=1± eq \r(3) .
故点P的坐标为(1+ eq \r(5) ,1)或(1- eq \r(5) ,1)或(1+ eq \r(3) ,-1)或(1- eq \r(3) ,-1)
$$