【10年压轴题】2016-2025年吉林省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
2025-07-08
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 吉林省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.58 MB |
| 发布时间 | 2025-07-08 |
| 更新时间 | 2025-07-08 |
| 作者 | 河北斗米文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52931410.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
【10年压轴题】2016-2025年吉林省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
一.选择题(共10小题)
1.(2025•吉林)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠A>∠ACB>∠B,尺规作图操作如下:(1)以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交边BA,BC于点M,N;(2)以点C为圆心,BN长为半径画弧,交边CB于点N′;再以点N′为圆心,MN长为半径画弧,与前一条以点C为圆心的弧相交于三角形内部的点M′;(3)过点M′画射线CM′交边AB于点D.下列结论错误的为( )
A.∠B=∠DCB B.∠BDC=90° C.DB=DC D.AD+DC=BC
2.(2024•长春)如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,点A(4,2)在函数y(k>0,x>0)的图象上.将直线OA沿y轴向上平移,平移后的直线与y轴交于点B,与函数y(k>0,x>0)的图象交于点C.若BC,则点B的坐标是( )
A.(0,) B.(0,3) C.(0,4) D.(0,2)
3.(2023•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A、B在函数(k>0,x>0)的图象上,分别以A、B为圆心,1为半径作圆,当⊙A与x轴相切、⊙B与y轴相切时,连接AB,,则k的值为( )
A.3 B.3 C.4 D.6
4.(2022•长春)如图,在平面直角坐标系中,点P在反比例函数y(k>0,x>0)的图象上,其纵坐标为2,过点P作PQ∥y轴,交x轴于点Q,将线段QP绕点Q顺时针旋转60°得到线段QM.若点M也在该反比例函数的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.4
5.(2021•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A、B在函数y(k>0,x>0)的图象上,过点A作x轴的垂线,与函数y(x>0)的图象交于点C,连结BC交x轴于点D.若点A的横坐标为1,BC=3BD,则点B的横坐标为( )
A. B.2 C. D.3
6.(2020•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(3,2),AB⊥x轴于点B,点C是线段OB上的点,连接AC.点P在线段AC上,且AP=2PC,函数y(x>0)的图象经过点P.当点C在线段OB上运动时,k的取值范围是( )
A.0<k≤2 B.k≤3 C.k≤2 D.k≤4
7.(2019•长春)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的顶点A、C的坐标分别是(0,3)、(3、0).∠ACB=90°,AC=2BC,则函数y(k>0,x>0)的图象经过点B,则k的值为( )
A. B.9 C. D.
8.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形ABC的顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,∠ABC=90°,CA⊥x轴,点C在函数y(x>0)的图象上,若AB=2,则k的值为( )
A.4 B.2 C.2 D.
9.(2017•长春)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形OABC的顶点A的坐标为(﹣4,0),顶点B在第二象限,∠BAO=60°,BC交y轴于点D,DB:DC=3:1.若函数y(k>0,x>0)的图象经过点C,则k的值为( )
A. B. C. D.
10.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,点P(1,4)、Q(m,n)在函数y(x>0)的图象上,当m>1时,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点A,B;过点Q分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点C、D.QD交PA于点E,随着m的增大,四边形ACQE的面积( )
A.减小 B.增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
二.填空题(共10小题)
11.(2025•吉林)如图,在平面直角坐标系中,过原点O的直线与反比例函数y的图象交于A,B两点,分别以点A,点B为圆心,画半径为1的⊙A和⊙B.当⊙A,⊙B分别与x轴相切时,切点分别为点C和点D,连接AC,BD,则阴影部分图形的面积和为 .(结果保留π)
12.(2024•长春)如图,AB是半圆的直径,AC是一条弦,D是的中点,DE⊥AB于点E,交AC于点F,DB交AC于点G,连结AD.给出下面四个结论:
①∠ABD=∠DAC;
②AF=FG;
③当DG=2,GB=3时,FG;
④当2,AB=6时,△DFG的面积是,
上述结论中,正确结论的序号有 .
13.(2023•长春)2023年5月28日,C919商业首航完成——中国民航商业运营国产大飞机正式起步.12时31分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”,是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的抛物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为80米时,两条水柱在抛物线的顶点H处相遇.此时相遇点H距地面20米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退10米,两条水柱的形状及喷水口A′、B′到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点H'距地面 米.
14.(2022•长春)已知二次函数y=﹣x2﹣2x+3,当a≤x时,函数值y的最小值为1,则a的值为 .
15.(2021•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A(2,4)在抛物线y=ax2上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 .
16.(2020•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CDAB,则k的值为 .
17.(2019•长春)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax(a>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于点M.P为抛物线的顶点.若直线OP交直线AM于点B,且M为线段AB的中点,则a的值为 .
18.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx交x轴的负半轴于点A.点B是y轴正半轴上一点,点A关于点B的对称点A′恰好落在抛物线上.过点A′作x轴的平行线交抛物线于另一点C.若点A′的横坐标为1,则A′C的长为 .
19.(2017•长春)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A在第一象限,点B,C的坐标为(2,1),(6,1),∠BAC=90°,AB=AC,直线AB交x轴于点P.若△ABC与△A'B'C'关于点P成中心对称,则点A'的坐标为 .
20.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C的坐标为(4,3),D是抛物线y=﹣x2+6x上一点,且在x轴上方,则△BCD面积的最大值为 .
三.解答题(共10小题)
21.(2025•吉林)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=x2+bx﹣1经过点(2,﹣1).点P在此抛物线上.其横坐标为m;连接PO并延长至点Q,使OQ=2PO.当点P不在坐标轴上时,过点P作x轴的垂线,过点Q作y轴的垂线,这两条垂线交于点M.
(1)求此抛物线对应的函数解析式.
(2)△PQM被y轴分成的两部分图形的面积比是否保持不变,如果不变,直接写出这个面积比;如果变化,说明理由.
(3)当△PQM的边MQ经过此抛物线的最低点时,求点Q的坐标.
(4)当此抛物线在△PQM内部的点的纵坐标y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
22.(2024•长春)在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线y=x2+2x+c(c是常数)经过点(﹣2,﹣2).点A、B是该抛物线上不重合的两点,横坐标分别为m、﹣m,点C的横坐标为﹣5m,点C的纵坐标与点A的纵坐标相同,连结AB、AC.
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)求证:当m取不为零的任意实数时,tan∠CAB的值始终为2;
(3)作AC的垂直平分线交直线AB于点D,以AD为边、AC为对角线作菱形ADCE,连结DE.
①当DE与此抛物线的对称轴重合时,求菱形ADCE的面积;
②当此抛物线在菱形ADCE内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,直接写出m的取值范围.
23.(2023•长春)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+bx+2(b是常数)经过点(2,2).点A的坐标为(m,0),点B在该抛物线上,横坐标为1﹣m.其中m<0.
(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点B在x轴上时,求点A的坐标;
(3)该抛物线与x轴的左交点为P,当抛物线在点P和点B之间的部分(包括P,B两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为2﹣m时,求m的值;
(4)当点B在x轴上方时,过点B作BC⊥y轴于点C,连接AC、BO.若四边形AOBC的边和抛物线有两个交点(不包括四边形AOBC的顶点),设这两个交点分别为点E、点F,线段BO的中点为D.当以点C、E、O、D(或以点C、F、O、D)为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半时,直接写出所有满足条件的m的值.
24.(2022•长春)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx(b是常数)经过点(2,0).点A在抛物线上,且点A的横坐标为m(m≠0).以点A为中心,构造正方形PQMN,PQ=2|m|,且PQ⊥x轴.
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)若点B是抛物线上一点,且在抛物线对称轴左侧.过点B作x轴的平行线交抛物线于另一点C,连结BC.当BC=4时,求点B的坐标;
(3)若m>0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,或者y随x的增大而减小时,求m的取值范围;
(4)当抛物线与正方形PQMN的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为时,直接写出m的值.
25.(2021•长春)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)的顶点为A.
(1)当m时,点A的坐标是 ,抛物线与y轴交点的坐标是 ;
(2)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,求m的值;
(4)分别过点P(4,2)、Q(4,2﹣2m)作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M、N.当抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B、点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,直接写出m的值.
26.(2020•长春)在平面直角坐标系中,函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象与y轴交于点A.
(1)求点A的坐标.
(2)当此函数图象经过点(1,2)时,求此函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而增大时x的取值范围.
(3)当x≤0时,若函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象的最低点到直线y=2a的距离为2,求a的值.
(4)设a<0,Rt△EFG三个顶点的坐标分别为E(﹣1,﹣1)、F(﹣1,a﹣1)、G(0,a﹣1).当函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象与△EFG的直角边有交点时,交点记为点P.过点P作y轴的垂线,与此函数图象的另一个交点为P′(P′与P不重合),过点A作y轴的垂线,与此函数图象的另一个交点为A′.若AA′=2PP′,直接写出a的值.
27.(2019•长春)已知函数y(n为常数)
(1)当n=5,
①点P(4,b)在此函数图象上,求b的值;
②求此函数的最大值.
(2)已知线段AB的两个端点坐标分别为A(2,2)、B(4,2),当此函数的图象与线段AB只有一个交点时,直接写出n的取值范围.
(3)当此函数图象上有4个点到x轴的距离等于4,求n的取值范围.
28.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的对称中心为坐标原点O,AD⊥y轴于点E(点A在点D的左侧),经过E、D两点的函数yx2+mx+1(x≥0)的图象记为G1,函数yx2﹣mx﹣1(x<0)的图象记为G2,其中m是常数,图象G1、G2合起来得到的图象记为G.设矩形ABCD的周长为L.
(1)当点A的横坐标为﹣1时,求m的值;
(2)求L与m之间的函数关系式;
(3)当G2与矩形ABCD恰好有两个公共点时,求L的值;
(4)设G在﹣4≤x≤2上最高点的纵坐标为y0,当y0≤9时,直接写出L的取值范围.
29.(2017•长春)定义:对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值,当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:一次函数y=x﹣1,它的相关函数为y.
(1)已知点A(﹣5,8)在一次函数y=ax﹣3的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣x2+4x.①当点B(m,)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
②当﹣3≤x≤3时,求函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值和最小值;
(3)在平面直角坐标系中,点M,N的坐标分别为(,1),(,1),连接MN.直接写出线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象有两个公共点时n的取值范围.
30.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,有抛物线y=a(x﹣h)2.抛物线y=a(x﹣3)2+4经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B,P是抛物线y=a(x﹣3)2+4上一点,且在x轴上方,过点P作x轴的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q,过点Q作PQ的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q′(不与点Q重合),连接PQ′,设点P的横坐标为m.
(1)求a的值;
(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PQQ′与△OAB重叠部分图形的周长为l.
①求的值;
②求l与m之间的函数关系式;
(3)当h为何值时,存在点P,使以点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称图形?直接写出h的值.
【10年压轴题】2016-2025年吉林省选择、填空、解答题中考真题汇编卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
C
B
C
D
A
D
B
一.选择题(共10小题)
1.(2025•吉林)如图,在△ABC中,∠B=45°,∠A>∠ACB>∠B,尺规作图操作如下:(1)以点B为圆心,适当长为半径画弧,分别交边BA,BC于点M,N;(2)以点C为圆心,BN长为半径画弧,交边CB于点N′;再以点N′为圆心,MN长为半径画弧,与前一条以点C为圆心的弧相交于三角形内部的点M′;(3)过点M′画射线CM′交边AB于点D.下列结论错误的为( )
A.∠B=∠DCB B.∠BDC=90° C.DB=DC D.AD+DC=BC
【解答】解:由作图可知∠B=∠DCB=45°,
∴DB=DC,∠BDC=90°,
故选项A,B,C正确.
故选:D.
2.(2024•长春)如图,在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,点A(4,2)在函数y(k>0,x>0)的图象上.将直线OA沿y轴向上平移,平移后的直线与y轴交于点B,与函数y(k>0,x>0)的图象交于点C.若BC,则点B的坐标是( )
A.(0,) B.(0,3) C.(0,4) D.(0,2)
【解答】解:由题意,∵点A(4,2)在函数y上,
∴k=4×2=8.
∴反比例函数为y.
设直线OA为y=kx,
∴4k=2.
∴k.
∴直线OA为yx.
又设向上平移m个单位到直线BC,
∴B(0,m),直线BC为yx+m.
再设(a,)(a>0),
∴a+m.
∴ma.
作CH⊥y轴于H,
∴CH=a,BHma,BH2+CH2=BC2.
∴a2+a2=5.
∴a=2.
∴4﹣m=1.
∴m=3.
∴B(0,3).
故选:B.
3.(2023•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A、B在函数(k>0,x>0)的图象上,分别以A、B为圆心,1为半径作圆,当⊙A与x轴相切、⊙B与y轴相切时,连接AB,,则k的值为( )
A.3 B.3 C.4 D.6
【解答】解:由题意,得A(k,1),B(1,k).
∵AB=3,
∴由两点距离公式可得:2(k﹣1)2=18.
∴(k﹣1)2=9.
∴k=﹣2或4.
又k>0,
∴k=4.
故选:C.
4.(2022•长春)如图,在平面直角坐标系中,点P在反比例函数y(k>0,x>0)的图象上,其纵坐标为2,过点P作PQ∥y轴,交x轴于点Q,将线段QP绕点Q顺时针旋转60°得到线段QM.若点M也在该反比例函数的图象上,则k的值为( )
A. B. C. D.4
【解答】解:作MN⊥x轴于N,
∵P在反比例函数y(k>0,x>0)的图象上,其纵坐标为2,过点P作PQ∥y轴,交x轴于点Q,
∴P(,2),
∴PQ=2,
∵将线段QP绕点Q顺时针旋转60°得到线段QM.
∴QM=QP=2,∠PQM=60°,
∴∠MQN=90°﹣60°=30°,
∴MNQM=1,
∴QN,
∴M(,1),
∵点M也在该反比例函数的图象上,
∴k,
解得k=2,
故选:C.
5.(2021•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A、B在函数y(k>0,x>0)的图象上,过点A作x轴的垂线,与函数y(x>0)的图象交于点C,连结BC交x轴于点D.若点A的横坐标为1,BC=3BD,则点B的横坐标为( )
A. B.2 C. D.3
【解答】解:作BE⊥x轴于E,
∴AC∥BE,
∴△CDF∽△BDE,
∴,
∵BC=3BD,
∴,
∴CF=2BE,DF=2DE,
设B(,b),
∴C(1,﹣2b),
∵函数y(x>0)的图象交于点C,
∴﹣k=1×(﹣2b)=﹣2b,
∴k=2b,
∴B的横坐标为2,
故选:B.
6.(2020•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(3,2),AB⊥x轴于点B,点C是线段OB上的点,连接AC.点P在线段AC上,且AP=2PC,函数y(x>0)的图象经过点P.当点C在线段OB上运动时,k的取值范围是( )
A.0<k≤2 B.k≤3 C.k≤2 D.k≤4
【解答】解:∵点A的坐标为(3,2),AB⊥x轴于点B,
∴OB=3,AB=2,
设C(c,0)(0≤c≤3),过P作PD⊥x轴于点D,
则BC=3﹣c,PD∥AB,OC=c,
∴△PCD∽△ACB,
∴,
∵AP=2PC,
∴,
∴PD,CD=1c,
∴OD=OC+CD=1c,
∴P(1c,),
把P(1c,)代入函数y(x>0)中,得
kc,
∵0≤c≤3
∴,
故选:C.
7.(2019•长春)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的顶点A、C的坐标分别是(0,3)、(3、0).∠ACB=90°,AC=2BC,则函数y(k>0,x>0)的图象经过点B,则k的值为( )
A. B.9 C. D.
【解答】解:过点B作BD⊥x轴,垂足为D,
∵A、C的坐标分别是(0,3)、(3、0),
∴OA=OC=3,
在Rt△AOC中,AC,
又∵AC=2BC,
∴BC,
又∵∠ACB=90°,
∴∠OAC=∠OCA=45°=∠BCD=∠CBD,
∴CD=BD,
∴OD=3
∴B(,)代入y得:k,
故选:D.
8.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形ABC的顶点A、B分别在x轴、y轴的正半轴上,∠ABC=90°,CA⊥x轴,点C在函数y(x>0)的图象上,若AB=2,则k的值为( )
A.4 B.2 C.2 D.
【解答】解:作BD⊥AC于D,如图,
∵△ABC为等腰直角三角形,
∴ACAB=2,
∴BD=AD=CD,
∵AC⊥x轴,
∴C(,2),
把C(,2)代入y得k24.
故选:A.
9.(2017•长春)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形OABC的顶点A的坐标为(﹣4,0),顶点B在第二象限,∠BAO=60°,BC交y轴于点D,DB:DC=3:1.若函数y(k>0,x>0)的图象经过点C,则k的值为( )
A. B. C. D.
【解答】解:∵四边形ABCD是平行四边形,点A的坐标为(﹣4,0),
∴BC=4,
∵DB:DC=3:1,
∴B(﹣3,OD),C(1,OD),
∵∠BAO=60°,
∴∠COD=30°,
∴OD,
∴C(1,),
∴k,
故选:D.
10.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,点P(1,4)、Q(m,n)在函数y(x>0)的图象上,当m>1时,过点P分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点A,B;过点Q分别作x轴、y轴的垂线,垂足为点C、D.QD交PA于点E,随着m的增大,四边形ACQE的面积( )
A.减小 B.增大
C.先减小后增大 D.先增大后减小
【解答】解:AC=m﹣1,CQ=n,
则S四边形ACQE=AC•CQ=(m﹣1)n=mn﹣n.
∵P(1,4)、Q(m,n)在函数y(x>0)的图象上,
∴mn=k=4(常数).
∴S四边形ACQE=AC•CQ=4﹣n,
∵当m>1时,n随m的增大而减小,
∴S四边形ACQE=4﹣n随m的增大而增大.
故选:B.
二.填空题(共10小题)
11.(2025•吉林)如图,在平面直角坐标系中,过原点O的直线与反比例函数y的图象交于A,B两点,分别以点A,点B为圆心,画半径为1的⊙A和⊙B.当⊙A,⊙B分别与x轴相切时,切点分别为点C和点D,连接AC,BD,则阴影部分图形的面积和为 .(结果保留π)
【解答】解:当⊙A,⊙B分别与x轴相切时,切点分别为点C和点D,
∴AC⊥x轴,BD⊥x轴,
∵半径为1,
∴AC=BD=1,
∴A点的纵坐标为1,
把y=1代入y,求得x,
∴A(,1),
∴OC,AC=1,
∴tan∠OAC,
∴∠OAC=60°,
∴第一象限中阴影的面积S1,
同理,第一象限中阴影的面积S2,
∴S阴影.
故答案为:.
12.(2024•长春)如图,AB是半圆的直径,AC是一条弦,D是的中点,DE⊥AB于点E,交AC于点F,DB交AC于点G,连结AD.给出下面四个结论:
①∠ABD=∠DAC;
②AF=FG;
③当DG=2,GB=3时,FG;
④当2,AB=6时,△DFG的面积是,
上述结论中,正确结论的序号有 ①②③ .
【解答】解:①∵点D是的中点,
∴,
∴∠ABD=∠DAC,
故结论①正确;
②∵AB是半圆的直径,
∴∠ADB=90°,
∴∠ADE+∠BDE=90°,
∵DE⊥AB,
∴∠BDE+∠ABD=90°,
∴∠ADE=∠ABD,
∴∠ADE=∠DAC,
∴AF=FD,
∵∠ADB=90°,
∴∠ADE+∠BDE=90°,∠AGD+∠DAC=90°,
又∵∠ADE=∠DAC,
∴∠BDE=∠AGD,
∴FD=FG,
∴AF=FG,
故结论②正确;
③∵DG=2,GB=3,
∴BD=DG+GB=5,
在Rt△ADG中,tan∠DAC,
在Rt△ABD中,tan∠ABD,
∵∠ABD=∠DAC,
∴,
∴AD2=10,
在Rt△ADG中,由勾股定理得:AG,
∴AF=FGAG,
故结论③正确;
④∵点D是的中点,2,
∴,
即点D,C为半圆弧上的三等分点,
∴∠ABD=∠DAC=30°,
在Rt△ABD中,AB=6,sin∠ABD,
∴AD=AB•sin∠ABD=6×sin30°=3,
在Rt△ADG中,tan∠DAC,
∴DG=AD•tan∠DAC=3×tan30°=√3,
∴S△ADGAD•DG3,
∵AF=FG,
∴S△DFGS△ADG,
故结论④不正确,
综上所述:正确的结论是①②③.
故答案为:①②③.
13.(2023•长春)2023年5月28日,C919商业首航完成——中国民航商业运营国产大飞机正式起步.12时31分航班抵达北京首都机场,穿过隆重的“水门礼”(寓意“接风洗尘”,是国际民航中高级别的礼仪).如图①,在一次“水门礼”的预演中,两辆消防车面向飞机喷射水柱,喷射的两条水柱近似看作形状相同的抛物线的一部分.如图②,当两辆消防车喷水口A、B的水平距离为80米时,两条水柱在抛物线的顶点H处相遇.此时相遇点H距地面20米,喷水口A、B距地面均为4米.若两辆消防车同时后退10米,两条水柱的形状及喷水口A′、B′到地面的距离均保持不变,则此时两条水柱相遇点H'距地面 19 米.
【解答】解:由题意可知:A (﹣40,4)、B (40,4).H (0,20),
如图建立坐标系可得:
设抛物线解析式为:y=ax2+20,
将 A (﹣40,4)代入解析式 y=ax2+20,
解得:a,
∴y20,
消防车同时后退10米,即抛物线 y20向左平移后的抛物线解析式为:y20,
令x=0,
解得:y=19,
故答案为:19.
14.(2022•长春)已知二次函数y=﹣x2﹣2x+3,当a≤x时,函数值y的最小值为1,则a的值为 ﹣1 .
【解答】解:∵y=﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,
∴图象开口向下,顶点坐标为(﹣1,4),
根据题意,当a≤x时,函数值y的最小值为1,
当y=1时,﹣(x+1)2+4=1,
∴x=﹣1±,
∵﹣1,
∴﹣1x时,函数值y的最小值为1,
∴a=﹣1.
故答案为:﹣1.
15.(2021•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A(2,4)在抛物线y=ax2上,过点A作y轴的垂线,交抛物线于另一点B,点C、D在线段AB上,分别过点C、D作x轴的垂线交抛物线于E、F两点.当四边形CDFE为正方形时,线段CD的长为 ﹣2+2 .
【解答】解:把A(2,4)代入y=ax2中得4=4a,
解得a=1,
∴y=x2,
设点C横坐标为m,则CD=CE=2m,
∴点E坐标为(m,4﹣2m),
∴m2=4﹣2m,
解得m=﹣1(舍)或m=﹣1.
∴CD=2m=﹣2+2.
故答案为:﹣2+2.
16.(2020•长春)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2).若抛物线y(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CDAB,则k的值为 .
【解答】解:∵点A的坐标为(0,2),点B的坐标为(4,2),
∴AB=4,
∵抛物线y(x﹣h)2+k(h、k为常数)与线段AB交于C、D两点,且CDAB=2,
∴设点C的坐标为(c,2),则点D的坐标为(c+2,2),hc+1,
∴2[c﹣(c+1)]2+k,
解得,k.
17.(2019•长春)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2ax(a>0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交抛物线于点M.P为抛物线的顶点.若直线OP交直线AM于点B,且M为线段AB的中点,则a的值为 2 .
【解答】解:∵抛物线y=ax2﹣2ax(a>0)与y轴交于点A,
∴A(0,),抛物线的对称轴为x=1
∴顶点P坐标为(1,a),点M坐标为(2,)
∵点M为线段AB的中点,
∴点B坐标为(4,)
设直线OP解析式为y=kx(k为常数,且k≠0)
将点P(1,)代入得k
∴y=()x
将点B(4,)代入得()×4
解得a=2
故答案为:2.
18.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx交x轴的负半轴于点A.点B是y轴正半轴上一点,点A关于点B的对称点A′恰好落在抛物线上.过点A′作x轴的平行线交抛物线于另一点C.若点A′的横坐标为1,则A′C的长为 3 .
【解答】解:当y=0时,x2+mx=0,解得x1=0,x2=﹣m,则A(﹣m,0),
∵点A关于点B的对称点为A′,点A′的横坐标为1,
∴点A的坐标为(﹣1,0),
∴抛物线解析式为y=x2+x,
当x=1时,y=x2+x=2,则A′(1,2),
当y=2时,x2+x=2,解得x1=﹣2,x2=1,则C(﹣2,2),
∴A′C的长为1﹣(﹣2)=3.
故答案为3.
19.(2017•长春)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A在第一象限,点B,C的坐标为(2,1),(6,1),∠BAC=90°,AB=AC,直线AB交x轴于点P.若△ABC与△A'B'C'关于点P成中心对称,则点A'的坐标为 (﹣2,﹣3) .
【解答】解:如图:
点B,C的坐标为(2,1),(6,1),得
BC=4.
由∠BAC=90°,AB=AC,
得AB=2,∠ABD=45°,
∴BD=AD=2,
A(4,3),
设AB的解析式为y=kx+b,将A,B点坐标代入,得
,
解得,
AB的解析式为y=x﹣1,
当y=0时,x=1,即P(1,0),
由中点坐标公式,得
xA′=2xP﹣xA=2﹣4=﹣2,
yA′=2yA′﹣yA=0﹣3=﹣3,
A′(﹣2,﹣3).
故答案为:(﹣2,﹣3).
20.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点A在x轴正半轴上,顶点C的坐标为(4,3),D是抛物线y=﹣x2+6x上一点,且在x轴上方,则△BCD面积的最大值为 15 .
【解答】解:∵D是抛物线y=﹣x2+6x上一点,
∴设D(x,﹣x2+6x),
∵顶点C的坐标为(4,3),
∴OC5,
∵四边形OABC是菱形,
∴BC=OC=5,BC∥x轴,
∴S△BCD5×(﹣x2+6x﹣3)(x﹣3)2+15,
∵0,
∴S△BCD有最大值,最大值为15,
故答案为15.
三.解答题(共10小题)
21.(2025•吉林)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线y=x2+bx﹣1经过点(2,﹣1).点P在此抛物线上.其横坐标为m;连接PO并延长至点Q,使OQ=2PO.当点P不在坐标轴上时,过点P作x轴的垂线,过点Q作y轴的垂线,这两条垂线交于点M.
(1)求此抛物线对应的函数解析式.
(2)△PQM被y轴分成的两部分图形的面积比是否保持不变,如果不变,直接写出这个面积比;如果变化,说明理由.
(3)当△PQM的边MQ经过此抛物线的最低点时,求点Q的坐标.
(4)当此抛物线在△PQM内部的点的纵坐标y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
【解答】解:(1)将(2,﹣1)代入y=x2+bx﹣得,﹣1=4+2b﹣1,
解得b=﹣2,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣1;
(2)如图所示,面积比保持不变为,理由如下:
根据题意可得,∠M=∠ODQ=90°,∠Q=∠Q,
∴△QOD∽△QPM,
∴,
∴,
则;
(3)如图所示,QM经过最低点,即经过顶点,
该抛物线的顶点横坐标为,
纵坐标为,
该抛物线的顶点坐标为(1,﹣2),
∵∠PNO=∠ODQ=90°,∠NPO=∠DOQ,
∴△PON∽△OQD,且相似比为,
根据顶点纵坐标可得,OD=2,
则,即,
解得,
①当时,
即为如图所示,
此时,
点Q在第四象限,
故;
②如图所示,
当时,此时点P在第一象限,点Q在第三象限,此时,
故;
综上,或;
(4)①当PQ经过顶点T时,过点T作TE⊥x轴,交x轴于点E,
由∠PNO=∠TEO=90°,∠PON=∠TOE得,△PON∽△TOE,
∴,即,解得m=1(舍去),或m=﹣1,
∴当点P向左运动时,满足题意,
∴m≤﹣1;
②如图所示,当点Q在抛物线上时,过点Q作QE⊥x,交x轴于点E,
同理,△PON∽△QOE,相似比仍为 此时,Q[﹣2m,﹣2(m2﹣2m﹣1)],代入抛物线解析式得,﹣2(m2﹣2m﹣1)=(﹣2m)2+4m﹣1,
解得(舍去),或,
此时,当P点向下一直移动,直至到x轴时,都符合题意,
当x2﹣2x﹣1=0时,
解得,x2=1,
∴当时,符合题意;
③图所示,当点Q在抛物线上时,点Q在第二象限,点P在第四象限,
思路同②,此时Q[﹣2m,﹣2(m2﹣2m﹣1)],代入抛物线解析式得,﹣2(m2﹣2m﹣1)=(﹣2m)2+4m﹣1,
解得(舍去),或
此时,当P点向右一直移动,直至到x轴时,都符合题意,
∴当时,符合题意;
综上,当m≤﹣1或或时,符合题意.
22.(2024•长春)在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线y=x2+2x+c(c是常数)经过点(﹣2,﹣2).点A、B是该抛物线上不重合的两点,横坐标分别为m、﹣m,点C的横坐标为﹣5m,点C的纵坐标与点A的纵坐标相同,连结AB、AC.
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)求证:当m取不为零的任意实数时,tan∠CAB的值始终为2;
(3)作AC的垂直平分线交直线AB于点D,以AD为边、AC为对角线作菱形ADCE,连结DE.
①当DE与此抛物线的对称轴重合时,求菱形ADCE的面积;
②当此抛物线在菱形ADCE内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,直接写出m的取值范围.
【解答】(1)解:将点(﹣2,﹣2)代入抛物线解析式得:4﹣4+c=﹣2,
∴c=﹣2,
∴抛物线解析式为:y=x2+2x﹣2.
(2)证明:A(m,m2+2m﹣2),B(﹣m,m2﹣2m﹣2),C(﹣5m,m2+2m﹣2),
①当m<0时,如图1,作BH⊥AC于点H,
tan∠CAB2;
②当m>0时,如图2,作BH⊥AC于点H,
tan∠CAB2;
综上,当m取不为零的任意实数时,tan∠CAB的值始终为2.
(3)解:①∵y=x2+2x﹣2=(x+1)2﹣3,
∴对称轴x=﹣1,
由题可得A(m,m2+2m﹣2),B(﹣m,m2﹣2m﹣2),C(﹣5m,m2+2m﹣2),
∵四边形ADCE是菱形,且DE与对称轴重合,交AC于点M,
∴xD2m,
∴﹣2m=﹣1,
∴m,
∴AM,AC=3,
∵tan∠CAB=2,
∴DM=3,DE=6,
∴S菱形ADCE3×6=9.
②(Ⅰ)如图3,当m<0,且AE过顶点(﹣1,﹣3)时,
∴2,即yA+3=﹣2xA﹣2,
∴m2+2m﹣2+3=﹣2m﹣2,
整理得m2+4m+3=0,
∴m=﹣1或m=﹣3,
∴m≤﹣3或﹣1≤m<0;
(Ⅱ)如图4,当m>0,且CD过顶点(﹣1,﹣3)时,
∴,即yC+3=﹣2xC﹣2,
∴m2+2m﹣2+3=10m﹣2,
整理得m2﹣8m+3=0,
∴m=4或m=4,
∴0<m≤4;
综上,m≤﹣3或﹣1≤m<0或0<m≤4.
23.(2023•长春)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=﹣x2+bx+2(b是常数)经过点(2,2).点A的坐标为(m,0),点B在该抛物线上,横坐标为1﹣m.其中m<0.
(1)求该抛物线对应的函数表达式及顶点坐标;
(2)当点B在x轴上时,求点A的坐标;
(3)该抛物线与x轴的左交点为P,当抛物线在点P和点B之间的部分(包括P,B两点)的最高点与最低点的纵坐标之差为2﹣m时,求m的值;
(4)当点B在x轴上方时,过点B作BC⊥y轴于点C,连接AC、BO.若四边形AOBC的边和抛物线有两个交点(不包括四边形AOBC的顶点),设这两个交点分别为点E、点F,线段BO的中点为D.当以点C、E、O、D(或以点C、F、O、D)为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半时,直接写出所有满足条件的m的值.
【解答】解:(1)将点(2,2)代入抛物线y=﹣x2+bx+2中,
得2=﹣4+2b+2,
解得:b=2,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+2=﹣(x﹣1)2+3,
∴顶点坐标为(1,3).
(2)由y=﹣x2+2x+2,
当y=0时,﹣x2+2x+2=0,
解得:,,
∵抛物线上的点B在x轴上时,横坐标为1﹣m.其中m<0.
∴1﹣m>1,
∴,
解得:,
∵点A的坐标为(m,0),
∴.
(3)令﹣x2+2x+2=0,
得x1=1,x2=1,
∴P(1,0),
∵m<0,
∴1﹣m>1,
∴点B一定在对称轴右侧,
∴B(1﹣m,﹣m2+3).
①如图所示,当,即时,
根据题意,3=2﹣m,
解得m=﹣1;
②当,即时,
依题意,3﹣(﹣m2+3)=2﹣m,
解得:m=﹣2或m=1(舍去).
综上所述,m=﹣1或m=﹣2.
(4)如图所示,
∵B在x轴的上方,
∴且m<0,
∴m<0,
∵以点C、E、O、D为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半,线段BO的中点为D,
∴S△BCD=S△COD,
∵S四边形AOBC=S△AOC+S△BOC,S△BOC=S△BCD+S△COD,
①当E是AC的中点,如图,
则S四边形AOBC=S四边形CEOD,
∴,代入 y=﹣x2+2x+2,
即,
解得 (舍去)或;
②同理当F为AO的中点时,如图所示,
S△ACF=S△CFO,S△BCD=S△COD,则点C、F、O、D为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半,
∴,
解得;
③如图所示,
设S△BOC=S,
则,
∵以点C、F、O、D为顶点的四边形的面积是四边形AOBC面积的一半,线段BO的中点为D,
∴,
即,
∴,
∴CF=AO,
∴F(﹣m,﹣m2+3),
∵B,F关于x=1对称,
∴,
解得:.
综上所述,或或.
24.(2022•长春)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣bx(b是常数)经过点(2,0).点A在抛物线上,且点A的横坐标为m(m≠0).以点A为中心,构造正方形PQMN,PQ=2|m|,且PQ⊥x轴.
(1)求该抛物线对应的函数表达式;
(2)若点B是抛物线上一点,且在抛物线对称轴左侧.过点B作x轴的平行线交抛物线于另一点C,连结BC.当BC=4时,求点B的坐标;
(3)若m>0,当抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大时,或者y随x的增大而减小时,求m的取值范围;
(4)当抛物线与正方形PQMN的边只有2个交点,且交点的纵坐标之差为时,直接写出m的值.
【解答】解:(1)把(2,0)代入y=x2﹣bx,得到b=2,
∴该抛物线的解析式为y=x2﹣2x;
(2)如图1中,
∵y=x2﹣2x=(x﹣1)2﹣1,
∴抛物线的顶点为(1,﹣1),对称轴为直线x=1,
∵BC∥x,
∴B,C故对称轴x=1对称,BC=4,
∴点B的横坐标为﹣1,
∴B(﹣1,3);
(3)如图2中,
∵点A的横坐标为m,PQ=2|m|,m>0,
∴PQ=PN=MN=2m,
∴正方形的边MN在y轴上,
当点M与O重合时,
由,
解得或,
∴A(3,3),
观察图象可知,当m≥3时,抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而增大.
如图3中,当PQ落在抛物线的对称轴上时,m,观察图象可知,当0<m时,抛物线在正方形内部的点的纵坐标y随x的增大而减小.
综上所述,满足条件的m的值为0<m或m≥3;
(4)如图4﹣1中,当点N(0,)时,满足条件,
此时直线NQ的解析式为y=﹣x,
由,解得,或,
∵点A在第四象限,
∴A(,),
∴m.
如图4﹣2中,当点N(0,),满足条件,
此时直线NQ是解析式为y=﹣x,
由,解得,
∴A(,),
∴m.
解法二:过点A作AH⊥PQ于点H,设抛物线交PQ于点G.
设A(m,m2﹣2m),则PG.PH=m,G(2m,4m2﹣4m),
由HGm,得到(m2﹣2m)﹣(4m2﹣4m)m,
∴m.
如图4﹣3中,当正方形PQMN的边长为时,满足条件,此时m,
综上所述,满足条件的m的值为或或.
25.(2021•长春)在平面直角坐标系中,抛物线y=2(x﹣m)2+2m(m为常数)的顶点为A.
(1)当m时,点A的坐标是 (,1) ,抛物线与y轴交点的坐标是 (0,) ;
(2)若点A在第一象限,且OA,求此抛物线所对应的二次函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而减小时x的取值范围;
(3)当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,求m的值;
(4)分别过点P(4,2)、Q(4,2﹣2m)作y轴的垂线,交抛物线的对称轴于点M、N.当抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点时,将这两个交点分别记为点B、点C,且点B的纵坐标大于点C的纵坐标.若点B到y轴的距离与点C到x轴的距离相等,直接写出m的值.
【解答】解:(1)当m时,y=2(x)2+1,
∴顶点A(,1),
令x=0,得y,
∴抛物线与y轴交点的坐标为(0,),
故答案为:(,1),(0,);
(2)∵点A(m,2m)在第一象限,且OA,
∴m2+(2m)2=()2,且m>0,
解得:m=1,
∴抛物线的解析式为y=2(x﹣1)2+2,当x≤1时,函数值y随x的增大而减小;
(3)∵当x≤2m时,若函数y=2(x﹣m)2+2m的最小值为3,
∴分两种情况:2m<m,即m<0时,或2m>m,即m>0时,
①当m<0时,2(2m﹣m)2+2m=3,
解得:m(舍)或m,
②当m>0时,2(m﹣m)2+2m=3,
解得:m,
综上所述,m的值为或;
(4)P(4,2)、Q(4,2﹣2m),抛物线y=2(x﹣m)2+2m,
①当m>1时,如图1,
∵2m>2,2﹣2m<0,
∴抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边没有交点;
②当m=1时,如图2,
∵2m=2,2﹣2m=0,
∴抛物线y=2(x﹣m)2+2m的顶点在边PM边上,
即抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边只有一个交点;
③当m<1时,如图3,
∵1≤2m<2,0<2﹣2m≤1,P(4,2)、Q(4,2﹣2m),
∴M(m,2),N(m,2﹣2m),
抛物线y=2(x﹣m)2+2m与四边形PQNM的边有两个交点,若点B在PM边上,点C在MN边上,
∴令y=2,则2=2(x﹣m)2+2m,
∴x=m 或 x=m(不合题意,应舍去),
∴B(m,2),C(m,2m),
根据题意,得2m=m,
解得:m或m(不合题意,应舍去);
④当0≤m时,如图4,
∴点B在PM边上,点C在NQ边上,
∴B(m,2),C(m,2﹣2m),
则2﹣2m=m,
解得:m,
∵0≤m,
∴m,
⑤当m<0时,如图5,
∵2m<0,2﹣2m>2,
∴点B在NQ边上,点C在PM边上,
B(m,2﹣2m),C(m,2)
则|m|=2,
当m2时,得m2﹣2m+3=0,
∵Δ=(﹣2)2﹣4×1×3=﹣8<0,
∴该方程无解;
当m2时,得m2+6m+3=0,
解得:m=﹣3或m=﹣3,
当m=﹣3时,
|m|=|﹣3|=24≠2,
不符合题意,舍去,
综上所述,m的值为或或﹣3.
26.(2020•长春)在平面直角坐标系中,函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象与y轴交于点A.
(1)求点A的坐标.
(2)当此函数图象经过点(1,2)时,求此函数的表达式,并写出函数值y随x的增大而增大时x的取值范围.
(3)当x≤0时,若函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象的最低点到直线y=2a的距离为2,求a的值.
(4)设a<0,Rt△EFG三个顶点的坐标分别为E(﹣1,﹣1)、F(﹣1,a﹣1)、G(0,a﹣1).当函数y=x2﹣2ax﹣1(a为常数)的图象与△EFG的直角边有交点时,交点记为点P.过点P作y轴的垂线,与此函数图象的另一个交点为P′(P′与P不重合),过点A作y轴的垂线,与此函数图象的另一个交点为A′.若AA′=2PP′,直接写出a的值.
【解答】解:(1)当x=0时,y=x2﹣2ax﹣1=﹣1,
∴点A的坐标为:(0,﹣1);
(2)将点(1,2)代入y=x2﹣2ax﹣1,
得:2=1﹣2a﹣1,
解得:a=﹣1,
∴函数的表达式为:y=x2+2x﹣1,
∵y=x2+2x﹣1=(x+1)2﹣2,
∴抛物线的开口向上,对称轴为x=﹣1,如图1所示:
∴当x≥﹣1时,y随x的增大而增大;
(3)抛物线y=x2﹣2ax﹣1=(x﹣a)2﹣a2﹣1的对称轴为:x=a,顶点坐标为:(a,﹣a2﹣1),
当a>0时,对称轴在y轴右侧,如图2所示:
∵x≤0,
∴最低点就是A(0,﹣1),
∵图象的最低点到直线y=2a的距离为2,
∴2a﹣(﹣1)=2,
解得:a;
当a<0,对称轴在y轴左侧,顶点(a,﹣a2﹣1)就是最低点,
如图3所示:
∴2a﹣(﹣a2﹣1)=2,
整理得:(a+1)2=2,
解得:a1=﹣1,a2=﹣1(不合题意舍去);
综上所述,a的值为或﹣1;
(4)∵a<0,Rt△EFG三个顶点的坐标分别为E(﹣1,﹣1)、F(﹣1,a﹣1)、G(0,a﹣1),
∴直角边为EF与FG,
∵抛物线y=x2﹣2ax﹣1=(x﹣a)2﹣a2﹣1的对称轴为:x=a,A(0,﹣1),
∴AA′=﹣2a,
当点P在EF边上时,如图4所示:
则xp=﹣1,
∵EA=OA=1,
∴点P在对称轴x=a的左侧,
∴PP′=2(a+1),
∵AA′=2PP′,
∴﹣2a=2×2(a+1),
解得:a;
当点P在FG边上时,如图5所示:
则yp=a﹣1,
∴x2﹣2ax﹣1=a﹣1,
解得:x1=a,x2=a,
∴PP′=a(a)=2,
∵AA′=2PP′,
∴﹣2a=4,
解得:a1,a2=0(不合题意舍去);
综上所述,a的值为或.
27.(2019•长春)已知函数y(n为常数)
(1)当n=5,
①点P(4,b)在此函数图象上,求b的值;
②求此函数的最大值.
(2)已知线段AB的两个端点坐标分别为A(2,2)、B(4,2),当此函数的图象与线段AB只有一个交点时,直接写出n的取值范围.
(3)当此函数图象上有4个点到x轴的距离等于4,求n的取值范围.
【解答】解:(1)当n=5时,
y,
①将P(4,b)代入yx2x,
∴b;
②当x≥5时,当x=5时有最大值为5;
当x<5时,当x时有最大值为;
∴函数的最大值为;
(2)将点(4,2)代入y=﹣x2+nx+n中,
∴n,
∴n<4时,图象与线段AB只有一个交点;
将点(2,2)代入y=﹣x2+nx+n中,
∴n=2,
将点(2,2)代入yx2x中,
∴n,
∴2≤n时图象与线段AB只有一个交点;
综上所述:n<4,2≤n时,图象与线段AB只有一个交点;
(3)n>0时,n,函数图象如图实线所示.
①如图1中,当点A的纵坐标为4时,
将点(4,2)代入yx2 x中,则有4时,解得n=4或n=﹣8(舍去),
观察图象可知:n=4时,满足条件的点恰好有四个,分别是A,B,C,D.
②如图2中,观察图象可知,当n≥8时,恰好有四个点满足条件,分别是图中A,B,C,D.
n<0时,n,函数图象如图中实线.
③如图3中,当点A的纵坐标为4时,恰好有四个点满足条件,分别是图中A,B,C,D.
则有:n=4时,
解得n=﹣2﹣2或n=﹣2+2(舍弃)
④如图4中,当n≤﹣8时,观察图象可知,恰好有四个点满足条件,分别是图中A,B,C,D.
综上所述,函数图象上有4个点到x轴的距离等于4时,n≤﹣8或n=﹣2﹣2或n=4或n≥8.
28.(2018•长春)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的对称中心为坐标原点O,AD⊥y轴于点E(点A在点D的左侧),经过E、D两点的函数yx2+mx+1(x≥0)的图象记为G1,函数yx2﹣mx﹣1(x<0)的图象记为G2,其中m是常数,图象G1、G2合起来得到的图象记为G.设矩形ABCD的周长为L.
(1)当点A的横坐标为﹣1时,求m的值;
(2)求L与m之间的函数关系式;
(3)当G2与矩形ABCD恰好有两个公共点时,求L的值;
(4)设G在﹣4≤x≤2上最高点的纵坐标为y0,当y0≤9时,直接写出L的取值范围.
【解答】解:(1)由题意E(0,1),A(﹣1,1),D(1,1)
把D(1,1)代入yx2+mx+1中,得到1m+1,
∴m.
(2)∵抛物线G1的对称轴xm,
∴AE=ED=2m,
∵矩形ABCD的对称中心为坐标原点O,
∴AD=BC=4m,AB=CD=2,
∴L=8m+4.
(3)∵当G2与矩形ABCD恰好有两个公共点,
∴抛物线G2的顶点M(﹣m,m2﹣1)在线段AE上,
∴m2﹣1=1,
∴m=2或﹣2(舍弃),
∴L=8×2+4=20.
(4)G1的顶点(m,m2+1),G1过点(2,2m﹣1),G2顶点(﹣m,m2﹣1),G2过点(﹣4,4m﹣9).
①当m≤2,最高点是抛物线G1的顶点N(m,m2+1)时,
若m2+1,解得m=1或﹣1(舍弃),
若m2+1=9时,m=4或﹣4(舍弃),
又∵m≤2,
观察图象可知满足条件的m的值为1≤m≤2,
②当2<m≤4时,当M(﹣m,m2﹣1)是最高点,则m2﹣1>2m﹣1,
解得m>4,与条件矛盾,
此时(2,2m﹣1)是最高点,
∴,
解得2<m≤4,
③当m>4时,若(2,2m﹣1)是最高点,则2m﹣1>4m﹣9,
解得m<4与条件矛盾.
∴此时(﹣4,4m﹣9)是最高点,4m﹣9≤9,
解得4<m,
综上所述,1≤m,
∴12≤L≤40.
29.(2017•长春)定义:对于给定的两个函数,任取自变量x的一个值,当x<0时,它们对应的函数值互为相反数;当x≥0时,它们对应的函数值相等,我们称这样的两个函数互为相关函数.例如:一次函数y=x﹣1,它的相关函数为y.
(1)已知点A(﹣5,8)在一次函数y=ax﹣3的相关函数的图象上,求a的值;
(2)已知二次函数y=﹣x2+4x.①当点B(m,)在这个函数的相关函数的图象上时,求m的值;
②当﹣3≤x≤3时,求函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值和最小值;
(3)在平面直角坐标系中,点M,N的坐标分别为(,1),(,1),连接MN.直接写出线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象有两个公共点时n的取值范围.
【解答】解:(1)函数y=ax﹣3的相关函数为y,将点A(﹣5,8)代入y=﹣ax+3得:5a+3=8,解得:a=1.
(2)二次函数y=﹣x2+4x的相关函数为y
①当m<0时,将B(m,)代入y=x2﹣4x得m2﹣4m,解得:m=2(舍去)或m=2.
当m≥0时,将B(m,)代入y=﹣x2+4x得:﹣m2+4m,解得:m=2或m=2.
综上所述:m=2或m=2或m=2.
②当﹣3≤x<0时,y=x2﹣4x,抛物线的对称轴为x=2,此时y随x的增大而减小,
∴此时y的最大值为.
当0≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x,抛物线的对称轴为x=2,当x=0有最小值,最小值为,当x=2时,有最大值,最大值y.
综上所述,当﹣3≤x≤3时,函数y=﹣x2+4x的相关函数的最大值为,最小值为;
(3)如图1所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有1个公共点.
所以当x=2时,y=1,即﹣4+8+n=1,解得n=﹣3.
如图2所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n与y轴交点纵坐标为1,
∴﹣n=1,解得:n=﹣1.
∴当﹣3<n≤﹣1时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
如图3所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有3个公共点.
∵抛物线y=﹣x2+4x+n经过点(0,1),
∴n=1.
如图4所示:线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
∵抛物线y=x2﹣4x﹣n经过点M(,1),
∴2﹣n=1,解得:n.
∴1<n时,线段MN与二次函数y=﹣x2+4x+n的相关函数的图象恰有2个公共点.
综上所述,n的取值范围是﹣3<n≤﹣1或1<n.
30.(2016•长春)如图,在平面直角坐标系中,有抛物线y=a(x﹣h)2.抛物线y=a(x﹣3)2+4经过原点,与x轴正半轴交于点A,与其对称轴交于点B,P是抛物线y=a(x﹣3)2+4上一点,且在x轴上方,过点P作x轴的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q,过点Q作PQ的垂线交抛物线y=a(x﹣h)2于点Q′(不与点Q重合),连接PQ′,设点P的横坐标为m.
(1)求a的值;
(2)当抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,设△PQQ′与△OAB重叠部分图形的周长为l.
①求的值;
②求l与m之间的函数关系式;
(3)当h为何值时,存在点P,使以点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称图形?直接写出h的值.
【解答】解:(1)∵抛物线y=a(x﹣3)2+4经过原点,
∴x=0时,y=0,
∴9a+4=0,
∴a.
(2)∵抛物线y=a(x﹣h)2经过原点时,
∴h=0,∵a,
∴yx2.
①∵P(m,m),Q(m,),
∴PQm﹣()m,QQ′=2m,
∴.
②如图1中,当0<m≤3时,设PQ与OB交于点E,与OA交于点F,
∵,∠PQQ′=∠BMO=90°,
∴△PQQ′∽△BMO,
∴∠QPQ′=∠OBM,
∵EF∥BM,
∴∠OEF=∠OBM,
∴∠OEF=∠QPQ′,
∴OE∥PQ′,
∵,
∴EF,OE,
∴l=OF+EF+OE=mm=4m,
当3<m<6时,如图2中,设PQ′与AB交于点H,与x轴交于点G,PQ交AB于E,交OA于F,作HM⊥OA于M.
∵AF=6﹣m,tan∠EAF,
∴EF(6﹣m),AE,
∵tan∠PGF,PF,
∴GFm2+2m,
∴AGm2+m+6,
∴GM=AMm2m+3,
∵HG=HAm2m+5,
∴l=GH+EH+EF+FGm2+4m+8.
综上所述l,
(3)如图3中,①当h=3时,两个抛物线对称轴x=3,
∴点O、A关于对称轴对称,点Q,Q′关于对称轴对称,
∴OA∥QQ′,OQ′=AQ,
∴四边形OAQQ′是等腰梯形,属于轴对称图形.
②当四边形OQ′1Q1A是菱形时,OQ′1=OA=Q1=Q′1=6,
当顶点在原点时,Q1点横坐标为3,将x=3代入
yx2,得 y=4,由于是平移,Q点纵坐标不变,
∴点Q1的纵坐标为4,
在RT△OHQ′1,中,OH=4,OQ′1=6,
∴HQ′1=2,
∴h=3﹣2或3+2,
综上所述h=3或3﹣2或3+2时点O,A,Q,Q′为顶点的四边形是轴对称图形.
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