内容正文:
39
解答必练 7 函数综合题
2025 样卷
考查题位
2020 ~ 2024 真题
考查频次
考查特点
T21 5 年 5 考
3 ~ 5 问,函数类型为一次函数或二次函数或两者的综合,常见的
设问为求函数解析式、点坐标、取值范围、面积等
1. 2024 真题变化方向 学科内融合
如图,已知直线 l1 经过点 A( -1,-1)和 B(1,3),约定在
坐标系内可对直线 l1 进行如下两种方式操作:
甲方式:先向上平移 3 个单位长度,再向右平移 1 个单位长度;
乙方式:先向上平移 3 个单位长度,再向右平移 2 个单位长度.
(1)求直线 l1 的解析式.
(2)若对直线 l1 连续进行两次操作.
①若这两次操作均为甲方式,请直接写出所得直线 l2 的解析式,并求其与坐标轴的交
点坐标;
②若这两次操作方式是随机选择的,设事件 N= “所得直线与 l1 重合”,求事件 N 发生
的概率 P(N) .
(3)嘉嘉对直线 l1 连续进行 10 次操作得到直线 l3,若 l1,l3 及(2)中的 l2 这三条直线满足
“任意两条相邻直线间的距离相等”,直接写出嘉嘉按甲方式进行了几次操作.
第 1 题图
解:(1)设直线 l1 的解析式为 y=kx+b(k≠0) .
将 A(-1,-1),B(1,3)分别代入,得
-k+b=-1,
k+b= 3,{ 解得
k= 2,
b= 1,{
∴直线 l1 的解析式为 y= 2x+1.
(2)①将直线 l1 按甲方式操作一次,得到直线的解析式为 y = 2(x-1) +1+
3= 2x+2,
再按甲方式操作一次,得到直线 l2 的解析式为 y= 2(x-1)+2+3= 2x+3.
令 x= 0,则 y= 3,∴直线 l2 与 y 轴的交点坐标为(0,3) .
令 y= 0,则 2x+3= 0,解得 x=- 3
2
,∴直线 l2 与 x 轴的交点坐标为(-
3
2
,0) .
②由①可知,进行一次甲操作相当于将直线向上平移 1 个单位长度.
将直线 l1 按乙方式操作所得直线的解析式为 y= 2(x-2)+1+3= 2x,即进行一次乙操作相当于将直
线向下平移 1 个单位长度,
∴进行一次甲操作和一次乙操作所得直线与直线 l1 重合.
两次操作方式列表如下:
甲 乙
甲 (甲,甲) (乙,甲)
乙 (甲,乙) (乙,乙)
(3)嘉嘉按甲方式进行了 7 次或 4 次操作. 【解法提示】见答案 P54.
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40
2. 如图,在平面直角坐标系中,直线 y= kx-10 经过点 A(12,0)和 B(a,-5),反比例函数 y= m
x
(x>0)的图象经过点 B.
(1)求该直线和反比例函数的解析式.
(2)点 C 从点 A 出发,沿过点 A 且与 y 轴平行的直线向下运动,速度为每秒 1 个单位长度,
点 C 的运动时间为 t 秒(0<t<12),连接 BC,作 BD⊥BC 交 x 轴于点 D,连接 CD,
①当点 C 在反比例函数的图象上时,t 的值为 ;
②在 0<t<6 内,∠BCD 的大小是否发生变化? 如果发生变化,求 tan∠BCD 的变化范
围;如果不发生变化,求 tan∠BCD 的值;
③当 DC= 13 61
12
时,请直接写出 t 的值.
第 2 题图
解:(1)∵直线 y=kx-10 经过点 A(12,0),∴12k-10= 0,解得 k= 5
6
,
∴该直线的解析式为 y= 5
6
x-10.
将 B(a,-5)代入,得-5= 5
6
a-10,解得 a= 6,∴B(6,-5) .
∵反比例函数 y=m
x
(x>0)的图象经过点 B,
∴m=-30,∴该反比例函数的解析式为 y=-30
x
(x>0) .
(2)① 5
2
. 【解法提示】∵ AC∥y 轴,∴ 点 C 的横坐标为 12,∴ y = -30
12
= - 5
2
,∴ C(12,- 5
2
),
∴AC= 5
2
,∴当点 C 在反比例函数的图象上时,t 的值为 5
2
.
②在 0<t<6 内,∠BCD 的大小不发生变化.
如解图 1,设直线 AB 交 y 轴于点 P,则 P(0,-10),取 CD 的中点 K,连接 AK,BK.
∵∠CBD=∠DAC= 90°,DK=KC,
∴BK=AK= 1
2
CD=DK=KC,
∴A,D,B,C 四点共圆,
∴∠BCD=∠BAD.
分析可知,在 0<t<6 内,点 D 在线段 OA 上,∴∠BAD 不变,
∴∠BCD 不变,tan∠BCD=tan∠BAD=OP
OA
= 10
12
= 5
6
.
③t 的值为 5
2
或
15
2
. 【解法提示】见答案 P54.
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41
3. 如图,直线 l:y= x+6 与 x 轴、y 轴分别交于点 A,C,抛物线 L:y=ax2 -2x+c 经过点 B(2,0)和
点 C,其顶点为 M,对称轴与 x 轴交于点 H,P 是抛物线 L 上的一点,设点 P 的横坐标为 m.
(1)求抛物线 L 的解析式,并经过计算判断抛物线 L 是否经过点 A.
(2)若点 P 介于点 M,B 之间(包括端点),点 D 与点 P 关于对称轴 MH 对称,作 DE∥y 轴,
交直线 l 于点 E.
①当 m= 1 时,求 DE 的长;
②若 DE 的长随 m 的增大而增大,求 m 的取值范围.
(3)若点 P 在第二象限,直接写出点 P 与直线 l 距离的最大值.
第 3 题图
备用图
解:(1)对于 y=x+6,当 x= 0 时,y= 6,∴C(0,6) .
将 B(2,0),C(0,6)分别代入 y=ax2-2x+c,得
0= 4a-4+c,
c= 6,{ 解得
a=-
1
2
,
c= 6,
ì
î
í
ï
ï
ïï
∴抛物线 L 的解析式为 y=- 1
2
x2-2x+6.
把 y= 0 代入 y=x+6,得 x=-6,∴A(-6,0) .
把 x=-6 代入 y=- 1
2
x2-2x+6,得 y=- 1
2
×36+2×6+6= 0,∴抛物线 L 经过点 A.
(2)①当 m= 1 时,y=- 1
2
-2+6= 7
2
,∴P(1, 7
2
) .
由 y=- 1
2
x2-2x+6=- 1
2
(x+2) 2+8 知,抛物线 L 的对称轴为直线 x=-2,
∴D(-5, 7
2
) .
将 x=-5 代入 y=x+6,得 y= 1,∴E(-5,1),∴DE= 7
2
-1= 5
2
.
②∵P(m,- 1
2
m2-2m+6),点 D 与点 P 关于对称轴 MH 对称,
∴D(-m-4,- 1
2
m2-2m+6) .
∵DE∥y 轴,点 E 在直线 y=x+6 上,∴E(-m-4,-m-4+6),即 E(-m-4,-m+2),
∴DE=- 1
2
m2-2m+6-(-m+2)= - 1
2
(m+1) 2+ 9
2
.
又∵-2≤m≤2,DE 的长随 m 的增大而增大,∴m 的取值范围是-2≤m≤-1.
(3)点 P 与直线 l 距离的最大值为9 2
4
. 【解法提示】见答案 P54.
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42
4. 如图,抛物线 y=ax2 +5ax+c 交 x 轴于 A( -6,0),B 两点(点 A 在点 B 的左侧),交 y 轴于点
C(0,-3),D( -1,m)为抛物线上一点.
(1)求抛物线的解析式及 m 的值.
(2)过点 D 作 DM⊥x 轴,垂足为 M,点 P 在直线 AD 下方的抛物线上运动,过点 P 分别作
PE⊥AD 于点 E,PF⊥DM,垂足 F 在线段 DM 上.
①求△MPD 面积的最小值;
②求 2PE+PF 的最大值.
(3)将原抛物线沿射线 CA 方向平移 5
2
个单位长度,平移后的抛物线上有一点 G 在第三象
限内,使得∠CAG= 45°,请直接写出符合条件的点 G 的横坐标.
第 4 题图
解:(1)将 C(0,-3),A(-6,0)分别代入 y=ax2+5ax+c,得
c=-3,
36a-30a+c= 0,{ 解得
a=
1
2
,
c=-3,
ì
î
í
ïï
ïï
∴抛物线的解析式为 y= 1
2
x2+ 5
2
x-3.
将 D(-1,m)代入,得 m= 1
2
- 5
2
-3=-5.
(2)①∵D(-1,-5),∴DM= 5,∴S△MPD =
1
2
PF·DM= 5
2
PF.
∵PF⊥DM,垂足 F 在线段 DM 上,∴当 F,D 重合时,PF 最小,此时△MPD 的面积最小.
令 y= 1
2
x2+ 5
2
x-3=-5,解得 x=-1 或-4,∴PF=-1-(-4)= 3,
∴△MPD 面积的最小值为 5
2
×3= 15
2
.
②如解图 1,过点 P 作 PH∥y 轴交 AD 于点 H.
由点 A,D 的坐标得,直线 AD 的解析式为 y=-x-6,易得∠MDA=∠PHE= 45°,∴PH= 2PE.
设 P(x, 1
2
x2+ 5
2
x-3),易得-6<x≤-4,则 H(x,-x-6),
∴ 2PE+PF=PH+(xF-xP)= (-x-6-
1
2
x2- 5
2
x+3)+(-1-x)= - 1
2
x2- 9
2
x-4=- 1
2
(x+ 9
2
) 2+49
8
.
∵- 1
2
<0,∴当 x=- 9
2
时, 2PE+PF 取得最大值,最大值为
49
8
.
(3)符合条件的点 G 的横坐标为
-13+ 21
2
. 【解法提示】见答案 P54.
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37
解
答
必
练
解答必练 7 函数综合题
1.解:(1)直线 l1 的解析式为 y= 2x+1.
(2)①将直线 l1 按甲方式操作一次,得到直线的解析
式为 y= 2(x-1)+1+3 = 2x+2,
再按甲方式操作一次,得到直线 l2 的解析式为 y = 2(x-
1)+2+3 = 2x+3.
令 x= 0,则 y= 3,
∴ 直线 l2 与 y 轴的交点坐标为(0,3) .
令 y= 0,则 2x+3 = 0,解得 x= - 3
2
,
∴ 直线 l2 与 x 轴的交点坐标为(-
3
2
,0) .
②由①可知,进行一次甲操作相当于将直线向上平移
1 个单位长度.
将直线 l1 按乙方式操作所得直线的解析式为 y = 2(x-
2)+1+3 = 2x,即进行一次乙操作相当于将直线向下平
移 1 个单位长度,
∴ 进行一次甲操作和一次乙操作所得直线与直线 l1
重合.
两次操作方式列表如下:
甲 乙
甲 (甲,甲) (乙,甲)
乙 (甲,乙) (乙,乙)
由表格可知,共有 4 种等可能的结果,其中事件 N 发
生的结果有 2 种,
∴ P(N)= 2
4
= 1
2
.
(3)嘉嘉按甲方式进行了 7 次或 4 次操作. 【解法提
示】由(1) (2)得直线 l1 的解析式为 y = 2x+ 1,直线 l2
的解析式为 y = 2x+3. 根据直线 l1 ,l2 ,l3 满足“任意两
条相邻直线间的距离相等”,可分为三种情况:①若直
线 l3 在直线 l2 上方,则直线 l3 的解析式为 y= 2x+5,即
将直线 l1 向上平移 4 个单位长度得到直线 l3 ,∴ 10 次
操作中按甲方式进行了 7 次,按乙方式进行了 3 次;
②若直线 l3 在直线 l1 和直线 l2 之间,则直线 l3 的解析
式为 y= 2x+2,即将直线 l1 向上平移 1 个单位长度得
到直线 l3 ,进行 10 次操作无法得到;③若直线 l3 在直
线 l1 下方,则直线 l3 的解析式为 y= 2x-1,即将直线 l1
向下平移 2 个单位长度得到直线 l3 ,∴ 10 次操作中按
甲方式进行了 4 次,按乙方式进行了 6 次. 综上所述,
嘉嘉按甲方式进行了 7 次或 4 次操作.
2.解:(1)∵ 直线 y= kx-10 经过点 A(12,0),
∴ 12k-10 = 0,解得 k= 5
6
,
∴ 该直线的解析式为 y= 5
6
x-10.
将 B(a,-5)代入,得-5 = 5
6
a-10,解得 a= 6,
∴ B(6,-5) .
∵ 反比例函数 y= m
x
(x>0)的图象经过点 B,
∴ m= -30,
∴ 该反比例函数的解析式为 y= -30
x
(x>0) .
(2)① 5
2
.
②在 0<t<6 内,∠BCD 的大小不发生变化.
如解图 1,设直线 AB 交 y 轴于点 P,则 P(0,- 10),取
CD 的中点 K,连接 AK,BK.
∵ ∠CBD= ∠DAC= 90°,DK=KC,
第 2 题解图 1
∴ BK=AK= 1
2
CD=DK=KC,
∴ A,D,B,C 四点共圆,
∴ ∠BCD= ∠BAD.
分析可知,在 0<t<6 内,点 D
在线段 OA 上,
∴ ∠BAD 不变,
∴ ∠BCD 不变,tan∠BCD= tan∠BAD=OP
OA
= 10
12
= 5
6
.
③t 的值为 5
2
或
15
2
. 【解法提示】如解图 2,当 t<5 时,
点 C 在点 B 的上方,过点 B 作 BM⊥OA 于点M,过点 C
作 CN⊥BM 于点 N,则△CNB∽△BMD,∴ CN
BM
= BN
DM
,
∴ 6
5
= -t+5
DM
,∴ DM = 5
6
( 5 - t),∴ AD = 6 + 5
6
( 5 - t) .
∵ DC= 13 61
12
,∴ [6+ 5
6
(5- t)] 2 + t2 = ( 13 61
12
) 2 ,解
得 t= 5
2
或 t = 15
2
(舍去) . 当 t>5 时,点 C 在点 B 的下
方,同法可得[6- 5
6
( t-5)] 2 +t2 = (13 61
12
) 2 ,解得 t =
15
2
或 t= 5
2
(舍去) . 当 t = 5 时,BC∥x 轴,∴ BC = 6,
BD= 5,∴ CD = BC2 +BD2 = 61 ≠
13 61
12
,不符合题
意. 综上所述,t 的值为 5
2
或
15
2
.
第 2 题解图 2
3.解:(1)对于 y= x+6,当 x= 0 时,y= 6,∴ C(0,6) .
将 B( 2, 0 ), C ( 0, 6 ) 分别代入 y = ax2 - 2x + c, 得
0 = 4a-4+c,
c= 6,{ 解得
a= -
1
2
,
c= 6,
{
∴ 抛物线 L 的解析式为 y= - 1
2
x2 -2x+6.
把 y= 0 代入 y= x+6,得 x= -6,∴ A(-6,0) .
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38
解
答
必
练
把 x= -6 代入 y= - 1
2
x2 -2x+6,
得 y= - 1
2
×36+2×6+6 = 0,∴ 抛物线 L 经过点 A.
(2)①当 m= 1 时,y= - 1
2
-2+6 = 7
2
,∴ P(1, 7
2
) .
由 y= - 1
2
x2 -2x+6 = - 1
2
(x+2) 2 +8 知,抛物线 L 的对
称轴为直线 x= -2,
∴ D(-5, 7
2
) .
将 x= -5 代入 y= x+6,得 y= 1,
∴ E(-5,1),∴ DE= 7
2
-1 = 5
2
.
②∵ P(m,- 1
2
m2 - 2m+ 6),点 D 与点 P 关于对称轴
MH 对称,
∴ D(-m-4,- 1
2
m2 -2m+6) .
∵ DE∥y 轴,点 E 在直线 y= x+6 上,
∴ E(-m-4,-m-4+6),即 E(-m-4,-m+2),
∴ DE= - 1
2
m2 -2m+6-(-m+2)= - 1
2
(m+1) 2 + 9
2
.
又∵ -2≤m≤2,DE 的长随 m 的增大而增大,
∴ m 的取值范围是-2≤m≤-1.
(3)点 P 与直线 l 距离的最大值为9 2
4
. 【解法提示】
如解图,过点 P 分别作 PQ⊥AC
于点 Q,PG⊥x 轴于点
G,交 AC 于点 F. 在 Rt△AOC 中,AO =OC = 6,∠AOC =
90°, ∴ ∠CAO = 45°. 在△PQF 中, ∠PFQ = ∠AFG =
∠OAC= 45°,∴ PQ = PF·sin45° = 2
2
PF. ∵ 点 P 的坐
标为(m,- 1
2
m2 -2m+6),∴ 点 F 的坐标为(m,m+6),
∴ PF=- 1
2
m2-2m+6-m-6= - 1
2
m2 -3m,∴ PQ= 2
2
PF =
2
2
(- 1
2
m2 -3m)= - 2
4
(m2 +6m)= - 2
4
(m+3) 2 +9 2
4
,
∴ PQ 的最大值为9 2
4
(此时 m= -3 符合题意),即点 P
与直线 l 距离的最大值为9 2
4
.
第 3 题解图
4.解:(1)抛物线的解析式为 y= 1
2
x2 + 5
2
x-3.
m= -5.
(2)①∵ D(-1,-5),∴ DM= 5,
∴ S△MPD =
1
2
PF·DM= 5
2
PF.
∵ PF⊥DM,垂足 F 在线段 DM 上,
∴ 当 F,D 重合时,PF 最小,此时△MPD 的面积最小.
令 y= 1
2
x2 + 5
2
x-3 = -5,解得 x= -1 或-4,
∴ PF= -1-(-4)= 3,
∴ △MPD 面积的最小值为 5
2
×3 = 15
2
.
②如解图 1,过点 P 作 PH∥y 轴交 AD 于点 H.
第 4 题解图 1
由点 A,D 的坐标得,直线 AD 的解析式为 y= -x-6,
易得∠MDA= ∠PHE= 45°,∴ PH= 2PE.
设 P(x, 1
2
x2 + 5
2
x-3),易得-6<x≤-4,
则 H(x,-x-6),
∴ 2PE+PF=PH+(xF -xP) = ( -x- 6-
1
2
x2 - 5
2
x+ 3) +
(-1-x)= - 1
2
x2 - 9
2
x-4 = - 1
2
(x+ 9
2
) 2 +49
8
.
∵ - 1
2
<0,
∴ 当 x= - 9
2
时, 2PE+PF 取得最大值,最大值为
49
8
.
(3)符合条件的点 G 的横坐标为
-13+ 21
2
. 【解法
提示】如解图 2,将原抛物线沿射线 CA 方向平移 5
2
个
单位长度,相当于将抛物线向左平移 1 个单位长度、向
上平移
1
2
个单位长度,则新抛物线的解析式为 y =
1
2
x2 + 7
2
x+ 1
2
①. 设直线 AG 交 y 轴于点 N,过点 N 作
NT⊥ AC 于点 T. 由点 A, C 的坐标得 AC = 3 5 .
∵ ∠TCN=∠ACO,∴ tan∠TCN = tan∠ACO, ∴ NT
CT
= OA
OC
=
2,∴ NT = 2CT. 设 CT = x,则 NT = 2x. ∵ ∠CAN = 45°,
∠ATN= 90°,∴ NT = AT,∴ 2x = x+ 3 5 ,解得 x = 3 5 ,
∴ CN= 5 x= 15,∴ N(0,-18) . 由点 A,N 的坐标得,直
线 AN 的解析式为 y = - 3x- 18②. 联立①②得 1
2
x2 +
7
2
x+ 1
2
= -3x-18,解得 x =
-13+ 21
2
(不合题意的值
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39
解
答
必
练
已舍去),∴ 符合条件的点 G 的横坐标为
-13+ 21
2
.
第 4 题解图 2
解答必练 8 三角形、四边形探究题
1.解:(1)如解图 1,△ADM 即为所求.
第 1 题解图 1
△ADM≌△BDC. 理由如下:
∵ CD 为 AB 边上的中线,
∴ AD=BD.
又∵ ∠ADM= ∠BDC,MD=CD,
∴ △ADM≌△BDC(SAS) .
(2) 1
2
<CD< 5
2
. 【解法提示】由
(1)可知 AM=BC= 2. 在△ACM 中,
AC-AM<CM<AC+AM,AC = 3,∴ 3- 2<CM< 3+ 2,即 1<
2CD<5,∴ 1
2
<CD< 5
2
.
(3)∠CFE= ∠BCD. 理由如下:
如解图 2,延长 CD 至点 N,使 DN=CD,连接 AN.
∵ CD 为 AB 边上的中线,∴ AD=BD.
又∵ ∠ADN= ∠BDC,
∴ △ADN≌△BDC(SAS),∴ AN=BC,∠N= ∠BCD.
∵ AF=BC,∴ AF=AN,
∴ ∠N= ∠AFN,∴ ∠BCD= ∠AFN.
∵ ∠CFE= ∠AFN,∴ ∠CFE= ∠BCD.
图 2
图 3
第 1 题解图
拓展:∠BAE= 90°- 1
2
α. 【解法提示】如解图 3,延长
AE,DC 交于点 P. ∵ AB∥DC,∴ ∠P = ∠BAE. ∵ AE 是
∠BAD 的平分线,∴ ∠DAE = ∠BAE, ∴ ∠P= ∠DAE.
∵ ∠D=α,∴ ∠DAE+∠P = 180°-α,∴ ∠BAE = ∠DAE =
180°-α
2
= 90°- 1
2
α.
2. (1)证明:∵ AH⊥BC,∴ ∠AHB= 90°.
∵ ∠B= 60°,∴ ∠BAH= 30°.
∵ AB= 8,∴ BH= 1
2
AB= 4,AH= 3
2
AB= 4 3 .
∵ FG= 4,EG= 4 3 ,∠G= 90°,
∴ BH=FG,AH=EG,∠AHB= ∠G= 90°,
∴ △ABH≌△EFG(SAS) .
(2)解:①由(1)知,∠FEG= ∠BAH= 30°,EF=AB= 8.
∵ EG∥AF,
∴ ∠AFE= ∠FEG= 30°.
又∵ EF⊥AD,即∠AEF= 90°,
∴ AE=EF·tan∠AFE= 8 3
3
.
②CM 的长为 12-6 3 . 【解法提示】当点
G
落在
CD
上时,∵ AD∥BC,∠C = 90°,∴ ∠D = 90°. ∵ EF⊥AD,
∴ EF∥DC, ∴ ∠DGE = ∠FEG = 30°, ∴ DG= EG ·
cos∠DGE= 6. ∵ ∠D = ∠C = ∠AHC = 90°, ∴ 四边形
AHCD
为矩形,∴ DC =AH =AB·sinB = 4 3,∴ CG =DC-
DG=4 3 - 6. ∵ ∠DGE = 30°,∠EGF = 90°,∴ ∠MGC =
60°,∴ CM=CG·tan60° = 12-6 3 .
(3)解:PH 的长为 3
12
d2 - 3 d+ 4 3 . 【解法提示】
∵ ∠HEP = 30°, ∠HAE = 30°, ∴ ∠HEP = ∠HAE. 又
∵ ∠EHP = ∠AHE, ∴ △EHP ∽ △AHE, ∴ PH
EH
= EH
AH
,
∴ PH=EH
2
AH
. 如解图,过点 H 作 HN⊥AB 于点 N,则
HN= 1
2
AH = 2 3 ,BN = 1
2
BH = 1
4
AB = 2,∴ AN = AB-
BN= 6,∴ EN= | 6-d | ,∴ EH2 =EN2 +HN2 = (d-6) 2 +12,
∴ PH=EH
2
AH
= (d-6)
2 +12
4 3
= 3
12
d2 - 3d+4 3 .
第 2 题解图
3. (1)解:如解图 1,从 P1 ,P2 ,P3 三点中找出两点即可.
(答案不唯一)
图 1
图 2
第 3 题解图
(2)①证明:∵ AD∥BC,∠A= 120°,
∴ ∠ABC= 180°-∠A= 60°.
∵ BD 平分∠ABC,∴ ∠ABD= ∠DBC= 1
2
∠ABC= 30°.
∵ AD∥BC,∴ ∠ADB= ∠DBC= 30°,∴ ∠ADB= ∠ABD,
∴ AB=AD,∴ △ABD 是等腰三角形.
∵ ∠ADC= 105°,AD∥BC,∠ADB= 30°,
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河北数学