内容正文:
专题16 二次函数压轴题(原卷版)
1.(2025·安徽·中考真题)已知抛物线经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点和分别在抛物线和上(与原点都不重合).
①若,且,比较与的大小;
②当时,若是一个与无关的定值,求与的值.
2.(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.
3.(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.
4.(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).
5.(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 .
6.(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、单选题
1.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,连接,若点为线段上的动点(与,不重合),作射线交抛物线于点,在点的运动过程的最大值为( )
A. B. C. D.不存在
二、填空题
2.(2025·安徽合肥·二模)羽毛球发球时,球被击出后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分.建立如图所示的平面直角坐标系,击球点P到球网的水平距离.某次发球后,击出的羽毛球的飞行高度y(单位:)与水平距离x(单位:)的几组数据如下:
水平距离
0
1
2
3
4
竖直高度
1.1
1.6
1.9
2
1.9
根据上述信息,回答下列问题:
(1)羽毛球飞行的最大高度为 ;
(2)已知球网的高度是,接球一方在球过网后且高度不低于时,可以采用“平抽”技术将球快速击打过网,若球发出后水平向前的速度是,接球者在球过网后可以用“平抽”技术的时长为 .(“平抽”技术:快速平直的回球,球的飞行轨迹低平,速度快.)
3.(2025·安徽合肥·一模)已知抛物线.
(1)当时,抛物线的顶点坐标为 ;
(2)点,为抛物线上两点,若,总有,则的取值范围是 .
4.(2023·安徽合肥·二模)已知函数(m为常数)的图形经过点.
(1) .
(2)当时,y的最大值与最小值之和为2,则n的值 .
5.(2025·安徽合肥·一模)定义:若一个函数图象上存在纵坐标是横坐标一半的点,则把该函数称为“半值函数”,该点称为“半值点”.例如:“半值函数”,其“半值点”为.
(1)函数的图象上的“半值点”是 .
(2)若关于x的函数的图象上存在唯一的“半值点”,且当时,n的最小值为k,则k的值为 .
6.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,将抛物线向右平移2个单位得到抛物线,点在抛物线上,点在抛物线上.
(1)当时,抛物线的对称轴为直线 ;
(2)当,时,总有,则的取值范围是 .
三、解答题
7.(2025·安徽淮北·三模)已知抛物线L:的系数满足等式.
(1)若抛物线L经过点,求的值.
(2)若,抛物线还经过另一点,且.
①求b的取值范围.
②记抛物线的顶点纵标为,求的最小值.
8.(2025·安徽蚌埠·三模)已知抛物线的对称轴为直线,且与x轴交于点、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点P抛物线对称轴上一点,若,求P点的坐标;
(3)若抛物线上仅存在一个点,使得,若,求n的最大值.
9.(2025·安徽宣城·三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线(a,b,c为常数,且)与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)P,Q两点均在抛物线上,轴于点D,轴于点E,与y轴交于点F.已知P,Q两点的横坐标分别为t和,且.
(ⅰ)分别记和的面积为,,求的最小值.
(ⅱ)分别记和的面积为,,若,求t的值.
10.(2025·安徽亳州·三模)二级火箭是航天发射中常见的一种火箭类型,其第一级运行路径形如抛物线,当火箭运行一定水平距离时,自动引发火箭第二级,火箭第二级沿直线运行.某数学兴趣小组受到启发,根据二级火箭的运行路径,运用信息技术设计了一种小球运动模型.如图,小球P从点O处发射,以发射点O为坐标原点,以水平地面为x轴建立平面直角坐标系.已知小球P飞行轨迹的段为抛物线的一部分,A为小球P飞行轨迹的最高点.小球P在距离地面高度为的点B处开始加速冲击目标C,冲击目标阶段为直线的一部分.
(1)求b的值.
(2)已知小球P上升阶段在竖直方向上的平均速度为,下降阶段在竖直方向上的平均速度为,冲击目标阶段在竖直方向上的平均速度为,那么小球P从点O发射开始,到击中目标C这一过程中,一共用时多少秒?
(3)现要在线段上的点M处设置一个拦截装置,发射小球Q来拦截小球P,小球Q的拦截轨迹为直线的一部分,且与平行.若要在小球P下降阶段(不包含点A)拦截,求出点M的横坐标m的取值范围.
11.(2025·安徽阜阳·三模)已知抛物线与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点,顶点为,直线经过点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)当时,直线与抛物线的对称轴交于点.
①若点向上平移2个单位就与点重合,求的值;
②若点在第四象限并且在点的上方,记,求的最大值.
12.(2023·安徽·一模)某公园要在小广场建造一个喷泉景观.在小广场中央O处垂直于地面安装一个高为1.25米的花形柱子,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,且在过的任一平面上抛物线路径如图1所示,为使水流形状较为美观,设计成水流在距的水平距离为1米时达到最大高度,此时离地面2.25米.
(1)以点O为原点建立如图2所示的平面直角坐标系,水流到水平距离为x米,水流喷出的高度为y米,求出在第一象限内的抛物线解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)张师傅正在喷泉景观内维修设备期间,喷水管意外喷水,但是身高1.76米的张师傅却没有被水淋到,此时他离花形柱子的距离为d米,求d的取值范围;
(3)为了美观,在离花形柱子4米处的地面B、C处安装射灯,射灯射出的光线与地面成角,如图3所示,光线交汇点P在花形柱子的正上方,其中光线所在的直线解析式为,求光线与抛物线水流之间的最小垂直距离.
13.(2025·安徽合肥·三模)已知抛物线的对称轴为直线,且与轴交于点、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点抛物线对称轴上一点,若,求点的坐标:
(3)若抛物线上仅存在一个点,使得,若,求的最大值.
14.(2025·安徽阜阳·二模)随着高产农田项目的推进,新型灌溉方式——喷灌逐步推广,如图1,它比传统的渠道灌溉节省了土地,减少了水资源的浪费.为此,学校数学兴趣小组开展数学项目式实践活动,对某种喷灌系统建立数学模型.如图2,以喷水管所在直线为轴,地面为轴,喷水管的底部为原点建立平面直角坐标系,喷出的水柱最外层的形状为抛物线,轴上的点为水柱的最外落水点.经测量:以点为喷水口,水管高度,喷水管底部点与点的距离为,,在点用标杆测得.
(1)求最外层水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)观察到该喷灌系统可顺、逆时针往返喷洒,但平面旋转角度不超过,且喷出的水可渗透到外,这个喷头最多可灌溉多少平方米土地?
(3)同学们把喷水管换成了不同的长度,水压不变,观察到:水柱的最外落水点与点的距离也不同,测量数据如下:
喷水管长度
1.0m
的距离
若与成二次函数关系,求:
①当喷水管长度为_____时,水柱的最外落水点与点的距离最大;
②最大距离为多少米?
15.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于点、,且,点是该抛物线上位于,两点之间的动点.
(1)当,时,求抛物线的解析式;
(2)在()的条件下,当面积最大时,求点的坐标;
(3)设抛物线顶点的横坐标为,当,且时,求证:.
16.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点P为抛物线的顶点,直线交x轴于点D.
(1)若点C的坐标为.
(ⅰ)当点A的坐标为时,求抛物线的顶点坐标;
(ⅱ)当时,求直线的解析式;
(2)若,,求b的值.
17.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,抛物线(为常数)与轴交于点,其对称轴与轴交于点,若抛物线的对称轴为直线.
(1)求的值;
(2)若点是抛物线上不与点重合的点,且,求证:点,,三点共线;
(3)点,是抛物线上的两点,记抛物线在,之间的部分为图象(包含,两点),图象上任意两点纵坐标差的最大值记为,若,求的值.
18.(2025·安徽合肥·一模)如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)若点为线段上任意一点(不与端点重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,过点作轴的垂线交抛物线与点,以为邻边构造矩形.
设点的横坐标为,矩形的周长为,求关于的函数表达式;
当直线与中函数的图象交点有个时(从左到右依次为),直线与中函数的图象交点有个时(从左到右依次为),且满足,直接写出的值.
19.(2025·安徽芜湖·三模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线为常数,且与轴交于点.
(1)若,该抛物线与轴交于点.
①求该抛物线与轴的另一个交点的横坐标.
②过线段上一点作轴于E,的延长线交抛物线于,若,求的值.
(2)已知点在该抛物线上,且直线经过该抛物线的顶点,设与轴,轴所围成的三角形面积为,且,求的最小值.
20.(2025·安徽合肥·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与直线l:交于点,交x轴正半轴于点B.
(1)求抛物线的函数表达式和点B的坐标;
(2)将抛物线先向右平移3个单位,再向下平移3个单位,得到平移后的抛物线,直线l与抛物线交于点D.若点P是抛物线上A,B之间(包含端点)的一点,作轴交抛物线于点Q,设点P的横坐标为m.
①用含有m的代数式表示线段的长;
②连接,,当m为何值时,的面积最大,并求出最大值.
21.(2025·安徽合肥·一模)在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B,若抛物线的对称轴为直线.
(1)求a的值;
(2)若点是抛物线上,且,求证:点C在所在的直线上;
(3)点是抛物线上的两点,记抛物线在P,Q之间的部分为图象G(包含P,Q两点),图象G上任意两点纵坐标差的最大值记为h,若,求t的值.
22.(2025·安徽安庆·二模)已知二次函数(为常数,且).
(1)若二次图象经过坐标原点,请求出此时函数图象的顶点坐标;
(2)二次函数的图象与轴交于、两点,与轴交于点,当点的纵坐标取到最大值时,求出此时的面积:
(3)当时,函数在处取得最大值,请直接写出的范围.
23.(2025·安徽合肥·二模)在同一直角坐标系中,抛物线C1:2与抛物线C2:2关于轴对称,C2与轴交于A、B两点,其中点A在点B的左侧交y轴于点D.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)对于抛物线C2:2在第三象限部分的一点P,作PF⊥轴于F,交AD于点E,若E关于PD的对称点E′恰好落在轴上,求P点坐标;
(3)在抛物线C1上是否存在一点G,在抛物线C2上是否存在一点Q,使得以A、B、G、Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出G、Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
24.(2025·安徽合肥·二模)已知抛物线交轴于,两点,交轴于点,对称轴为.
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)当时,求的取值范围;
(3)将抛物线向上平移个单位长度,平移后的抛物线与直线相交于(点在点的左边)两点,若,求的最大值.
25.(2025·安徽合肥·二模)如图,二次函数的图象经过点,,且与轴交于点.
(1)试求此二次函数的解析式;
(2)试证明:(其中是原点);
(3)若是线段上的一个动点(不与、重合),过作轴的平行线,分别交此二次函数图象及轴于、两点,试问:是否存在这样的点,使?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)点是抛物线上一个动点,连接,,交轴交于点,作轴于点.
①若点是的中点,求的面积;
②若以点,,,为顶点的四边形为平行四边形,求的值.
27.(2025·安徽安庆·一模)已知抛物线过点,抛物线(其中为常数).
(1)求的值和的顶点坐标.
(2)已知无论为何值,与总交于一个定点,这个定点的坐标为________;
(3)当时,平移抛物线,使其顶点在抛物线上.平移后的抛物线与轴交点记为,顶点为,点为坐标原点.当时,求面积的最大值.
28.(2025·安徽合肥·一模)如图1,已知抛物线与轴交于点,且图象经过点,抛物线与直线在第一象限交于点,;
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,若点为上方抛物线上的动点,求到直线距离的最大值;
(3)若点在轴上方的抛物线上,满足,请在图3用尺规作图,作出满足条件点的位置(不写作法,保留作图痕迹),并直接写出点的坐标.
29.(安徽省亳州市利辛县2024一2025学年上学期义务教育数学质量监测九年级试题(中考一模数学试题))已知抛物线经过点且与直线的一个交点为.
(1)求的值;
(2)判断抛物线的顶点是否在直线上;
(3)平移抛物线,使其顶点在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
试卷第1页,共3页
第1页,共18页
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专题16 二次函数压轴题(解析版)
1.(2025·安徽·中考真题)已知抛物线经过点.
(1)求该抛物线的对称轴;
(2)点和分别在抛物线和上(与原点都不重合).
①若,且,比较与的大小;
②当时,若是一个与无关的定值,求与的值.
【答案】(1)对称轴是直线
(2);,
【分析】本题主要考查了二次函数的图象和性质,求抛物线的对称轴,判断函数值的大小,利用函数值的数量关系求系数,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质.
(1)将已知点的坐标代入解析式中,得出系数之间的关系,利用对称轴公式即可求解;
(2)①根据题意得出函数的解析式,将代入解析式中,利用作差法即可得出函数值的大小;
②将函数值用各自自变量表示,整理得出两自变量的数量关系,即,再利用特殊值法即可求出系数的值.
【详解】(1)解:由题意得,将点代入得,
,即,
所以,
故所求抛物线的对称轴是直线.
(2)解:①由(1)可知,抛物线的解析式为.
又,
故.
因为抛物线过原点,且点A与原点不重合,所以.
于是,
故.
②由题意知,,.
∵,
∴.
因为两条抛物线均过原点,且A,B与原点都不重合,所以,.
故,即.
于是.
依题意知,是与无关的定值.
则,解得.
经检验,当时,是一个与无关的定值,符合题意.
所以,.
2.(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.
3.(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.
4.(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.
5.(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
6.(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、单选题
1.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,连接,若点为线段上的动点(与,不重合),作射线交抛物线于点,在点的运动过程的最大值为( )
A. B. C. D.不存在
【答案】A
【分析】首先求出抛物线表达式,连接, 得到点的坐标, 利用得出的面积,证明 ,根据相似三角形的判定与性质,可得根据三角形的面积,可得 ,根据二次函数的性质,可得答案.
【详解】解:∵抛物线,可得:
,
解得:,
∴抛物线的解析式为:,
令,则 ,
∴点的坐标为;
连接,
设点的横坐标为,
,
,
如图, 过点作于,
,,,
满足,
,
又,,
,
,
,
,
.
∴当时,存在最大值.
故选:A.
【点睛】本题考查了二次函数综合题,涉及到相似三角形的判定与性质,三角形面积求法,待定系数法,勾股定理,综合性强,有一定难度,解题时要注意数形结合.
二、填空题
2.(2025·安徽合肥·二模)羽毛球发球时,球被击出后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分.建立如图所示的平面直角坐标系,击球点P到球网的水平距离.某次发球后,击出的羽毛球的飞行高度y(单位:)与水平距离x(单位:)的几组数据如下:
水平距离
0
1
2
3
4
竖直高度
1.1
1.6
1.9
2
1.9
根据上述信息,回答下列问题:
(1)羽毛球飞行的最大高度为 ;
(2)已知球网的高度是,接球一方在球过网后且高度不低于时,可以采用“平抽”技术将球快速击打过网,若球发出后水平向前的速度是,接球者在球过网后可以用“平抽”技术的时长为 .(“平抽”技术:快速平直的回球,球的飞行轨迹低平,速度快.)
【答案】 2
【分析】本题主要考查了二次函数的实际应用,熟知二次函数的对称性是解题的关键.
(1)当和当时的函数值相同,则对称轴为直线,据此可得答案;
(2)根据对称性可得当时的函数值为,则在羽毛球过网之后到这个过程都可以“平抽”技术,据此根据时间等于路程除以速度即可得到答案.
【详解】解:(1)由题意得,当和当时的函数值相同,
∴对称轴为直线,
∵抛物线开口向下,
∴在对称轴处函数有最大值,即此时羽毛球在飞行过程中有最大高度,即;
故答案为:2;
(2)∵对称轴为直线,
∴当和时的函数值相同,即当时的函数值为,
∵,
∴在羽毛球过网之后到这个过程都可以“平抽”技术,
∴接球者在球过网后可以用“平抽”技术的时长为,
故答案为:.
3.(2025·安徽合肥·一模)已知抛物线.
(1)当时,抛物线的顶点坐标为 ;
(2)点,为抛物线上两点,若,总有,则的取值范围是 .
【答案】 或
【分析】(1)配方成顶点式求解即可;
(2)首先求出对称轴为直线,然后分两种情况讨论:当时,当时,然后根据二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)当时,
∴抛物线的顶点坐标为
故答案为:;
(2)∵抛物线
∴对称轴为直线
当时,抛物线开口向上
∴时,y随x的增大而增大
∵点,为抛物线上两点,若,总有,
∴
∴;
当时,抛物线开口向下
∴时,y随x的增大而增大;时,y随x的增大而减小;
∵点,为抛物线上两点,若,总有,
∴
∴
综上所述,的取值范围是或.
【点睛】此题考查了二次函数的图象和性质,将一般式配方成顶点式,解题的关键是掌握二次函数的图象和性质.
4.(2023·安徽合肥·二模)已知函数(m为常数)的图形经过点.
(1) .
(2)当时,y的最大值与最小值之和为2,则n的值 .
【答案】 4 或
【分析】(1)把已知坐标代入解析式计算即可.
(2)根据抛物线额性质,分类计算.
【详解】(1)∵函数(m为常数)的图形经过点.
∴,
解得,
故答案为:4.
(2)∵函数(m为常数)的图形经过点.
∴,
解得,
∴函数的解析式为,
∴,
故抛物线的对称轴为直线,二次函数的最小值为,
的对称点为,
当时,y的最大值与最小值之和为2,
当时,最大值为5,时,取得最小值,且为,
根据题意,得,
解得(舍去),
故;
当时,最大值为5,时,取得最小值,且为,
根据题意,得,不符合题意;
当时,时,取得最小值,且为,时,取得最大值,且为,
根据题意,得,
解得(舍去),
故;
故答案为或.
【点睛】本题考查了抛物线的对称性,增减性,熟练掌握函数的性质是解题的关键.
5.(2025·安徽合肥·一模)定义:若一个函数图象上存在纵坐标是横坐标一半的点,则把该函数称为“半值函数”,该点称为“半值点”.例如:“半值函数”,其“半值点”为.
(1)函数的图象上的“半值点”是 .
(2)若关于x的函数的图象上存在唯一的“半值点”,且当时,n的最小值为k,则k的值为 .
【答案】 和 0或
【分析】本题主要考查二次函数与反比例的函数的图象与性质,熟练掌握二次函数与反比例函数的图象与性质是解题的关键;
(1)设函数的图象上的“半值点”的坐标是,则可求出,然后问题可求解;
(2)由题意易得,则有,然后可分当时,当时,当时,进而根据二次函数的最值问题可进行求解.
【详解】解:(1)设函数的图象上的“半值点”的坐标是,则有:
,
解得:,
∴函数的图象上的“半值点”的坐标是和,
故答案为和;
(2)由题意得:,
整理得:,
∴,即,
此时可看作是n与m成二次函数关系,
即当时,n有最小值,
∵,
∴当时,则n的最小值为0,即,符合题意;
当时,此时n随m的增大而增大,
∴当时,n有最小值k,即,(此时方程无解);
当时,此时n随m的增大而减小,
∴当时,n有最小值k,即,
解得:(不符合题意,舍去),
综上所述:k的值为0或;
故答案为0或.
6.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,将抛物线向右平移2个单位得到抛物线,点在抛物线上,点在抛物线上.
(1)当时,抛物线的对称轴为直线 ;
(2)当,时,总有,则的取值范围是 .
【答案】 3;
【分析】本题主要考查了二次函数的对称轴,平移的性质,二次函数和不等式的综合等,解题的关键是熟练掌握二次函数的性质和求不等式组的解集.
(1)利用对称轴的公式求出抛物线的对称轴,再利用平移的性质可求得抛物线的对称轴;
(2)根据题意求出,,把两个点的坐标代入解析式再求出,整理表示出,再根据即可求解.
【详解】解:(1)抛物线的对称轴为直线,
当时,直线,
所以,抛物线的对称轴为直线,
故答案为:3;
(2)已知,则抛物线,
∴的表达式为,
∵点在抛物线上,把代入,可得,
点在抛物线上,把代入,可得,
∵,
∴,
整理得,
∵,
∴ ,即,
解不等式可得;
解不等式可得;
又∵时,总有,
∴,
解得,
故答案为:.
三、解答题
7.(2025·安徽淮北·三模)已知抛物线L:的系数满足等式.
(1)若抛物线L经过点,求的值.
(2)若,抛物线还经过另一点,且.
①求b的取值范围.
②记抛物线的顶点纵标为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查了求二次函数的最值,求抛物线的对称轴,根据二次函数的性质求字母参数的范围,解题关键是掌握二次函数的性质的进行求解.
(1)先抛物线L经过点,得到关于待定系数的关系式,再结合系数满足等式,求出的值;
(2)①先求出点的坐标,再求出抛物线的对称轴,根据,求得的取值范围.
②先根据抛物线的顶点纵标为,得出,根据,得到,再根据,得到,从而可用表示出,然后可得当时,取最小值,求出的最小值即可.
【详解】解:(1)∵抛物线L经过点,
∴当时,,
,
,
.
(2)①∵,
∴,
∴抛物线经过,
抛物线经过,
∴抛物线的对称轴为.
.
的取值范围为.
②.
.
.
由①知,
∴当时,取最小值.
的最小值为.
8.(2025·安徽蚌埠·三模)已知抛物线的对称轴为直线,且与x轴交于点、B两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点P抛物线对称轴上一点,若,求P点的坐标;
(3)若抛物线上仅存在一个点,使得,若,求n的最大值.
【答案】(1),顶点坐标为
(2)P点的坐标为或
(3)
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、面积问题、二次函数的最值等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质是关键.
(1)根据对称轴求出,利用求出,得到,即可得到函数解析式;
(2)设与y轴交于点D,利用面积得到或,求出一次函数解析式,求出与对称轴的交点即可;
(3)由题意得:,仅存在一个点,使得,即抛物线与直线仅有一个交点,得到,根据二次函数的性质求出最值即可.
【详解】(1)解:由题意得即,
把代入得,
解得,
,
,
∴顶点坐标为
(2)设与y轴交于点D,
,
又,对称轴为直线,
,
或,
设直线,由得
解得
∴,
当时,
∴,
由同理可得得,得到
综上P点的坐标为或.
(3)由题意得:,
仅存在一个点,使得,
抛物线与直线仅有一个交点,
,
整理得,
,
,
又,当时,随着的增大而减小,
∴时,n最大为.
9.(2025·安徽宣城·三模)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,抛物线(a,b,c为常数,且)与x轴交于,两点,与y轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式.
(2)P,Q两点均在抛物线上,轴于点D,轴于点E,与y轴交于点F.已知P,Q两点的横坐标分别为t和,且.
(ⅰ)分别记和的面积为,,求的最小值.
(ⅱ)分别记和的面积为,,若,求t的值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【分析】(1)把,,点代入,再建立方程组求解即可;
(2)(ⅰ)如图1,设,求解直线的函数表达式为,表示,,再进一步利用二次函数的性质解题即可;
(ⅱ)如图2,表示,,可得,,再建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,解得.
∴抛物线的函数表达式为.
(2)解:(ⅰ)如图1,设,
直线的函数表达式为.
∵直线经过,,
∴.
∴,
即.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴直线的函数表达式为,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴的最小值为.
(ⅱ)如图2,
∵,,即.
∴,,
∵,
∴,
即,
∵,
∴,
∴.
解得.
【点睛】本题考查的是利用待定系数法求解函数解析式,二次函数与图形面积,二次函数的性质,本题的计算量大,细心的计算,熟练的表示三角形的面积是解本题的关键.
10.(2025·安徽亳州·三模)二级火箭是航天发射中常见的一种火箭类型,其第一级运行路径形如抛物线,当火箭运行一定水平距离时,自动引发火箭第二级,火箭第二级沿直线运行.某数学兴趣小组受到启发,根据二级火箭的运行路径,运用信息技术设计了一种小球运动模型.如图,小球P从点O处发射,以发射点O为坐标原点,以水平地面为x轴建立平面直角坐标系.已知小球P飞行轨迹的段为抛物线的一部分,A为小球P飞行轨迹的最高点.小球P在距离地面高度为的点B处开始加速冲击目标C,冲击目标阶段为直线的一部分.
(1)求b的值.
(2)已知小球P上升阶段在竖直方向上的平均速度为,下降阶段在竖直方向上的平均速度为,冲击目标阶段在竖直方向上的平均速度为,那么小球P从点O发射开始,到击中目标C这一过程中,一共用时多少秒?
(3)现要在线段上的点M处设置一个拦截装置,发射小球Q来拦截小球P,小球Q的拦截轨迹为直线的一部分,且与平行.若要在小球P下降阶段(不包含点A)拦截,求出点M的横坐标m的取值范围.
【答案】(1)
(2)一共用时秒
(3)
【分析】本题考查了二次函数的应用 ;
(1)先由直线解析式求出,再代入计算即可;
(2)先求出顶点,即可求出上升、下降、冲击三个阶段竖直方向上的路程,然后就出对应的时间,最后求和即可;
(3)设,则,解析式为,求出进过时, ,然后结合图形求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,点纵坐标为,
∴当时,解得,
∴,
把代入得,解得;
(2)解:由(1)可得抛物线,
∴,
∴小球P从点O发射开始,上升阶段在竖直方向上运动的路程为,时间为,下降阶段在竖直方向上运动的路程为,时间为,冲击目标阶段在竖直方向上运动的路程为,时间为,
∴小球P从点O发射开始,到击中目标C这一过程中,一共用时秒
(3)解:∵线段上的点M处,点M的横坐标m,
∴,,
∵小球Q的拦截轨迹为直线的一部分,且与平行,
∴设解析式为,在直线下方,
当过时,,解得,
当过时,,解得,
∵要在小球P下降阶段(不包含点A)拦截,
∴.
11.(2025·安徽阜阳·三模)已知抛物线与轴交于A,B两点(点在点的左侧),与轴交于点,顶点为,直线经过点.
(1)求A,B两点的坐标;
(2)当时,直线与抛物线的对称轴交于点.
①若点向上平移2个单位就与点重合,求的值;
②若点在第四象限并且在点的上方,记,求的最大值.
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】本题考查二次函数的综合应用,涉及二次函数图象上点坐标的特征,二次函数的性质.
(1)由题意得,则,,令,解方程即可;
(2)①根据直线经过点,得,进而求得点,点,根据点向上平移2个单位就与点重合,得,解方程即可;
②用关于k的代数式表示出,再利用二次函数的性质求最值即可.
【详解】(1)解:抛物线的顶点为,
,
即,,
令,即,
解得,
;
(2)解:①直线经过点,
,
,
直线的解析式为,把代入得,,
即点,
把代入得,,
即点,
点向上平移2个单位就与点重合,
,
解得或
舍去,
当时,;
②,点在点的上方,
,
∵与轴交于点,即,
,
,
,
当时,的最大值是.
12.(2023·安徽·一模)某公园要在小广场建造一个喷泉景观.在小广场中央O处垂直于地面安装一个高为1.25米的花形柱子,安置在柱子顶端A处的喷头向外喷水,水流在各个方向上沿形状相同的抛物线路径落下,且在过的任一平面上抛物线路径如图1所示,为使水流形状较为美观,设计成水流在距的水平距离为1米时达到最大高度,此时离地面2.25米.
(1)以点O为原点建立如图2所示的平面直角坐标系,水流到水平距离为x米,水流喷出的高度为y米,求出在第一象限内的抛物线解析式(不要求写出自变量的取值范围);
(2)张师傅正在喷泉景观内维修设备期间,喷水管意外喷水,但是身高1.76米的张师傅却没有被水淋到,此时他离花形柱子的距离为d米,求d的取值范围;
(3)为了美观,在离花形柱子4米处的地面B、C处安装射灯,射灯射出的光线与地面成角,如图3所示,光线交汇点P在花形柱子的正上方,其中光线所在的直线解析式为,求光线与抛物线水流之间的最小垂直距离.
【答案】(1)
(2)
(3)米
【分析】(1)根据题意得到第一象限内的抛物线的顶点坐标,将抛物线设成顶点式,再将点坐标代入即可求出第一象限内的抛物线解析式;
(2)直接令,解方程求出的值,再根据函数的图象和性质,求出时的取值范围即可;
(3)先作辅助线,作出直线的平行线,使它与抛物线相切于点,然后设出直线的解析式,联立直线与抛物线解析式,利用相切,方程只有一个解,解出直线的解析式,从而得到直线与轴交点,最后利用锐角三角函数求出直线与直线之间的距离.
【详解】(1)解:根据题意第一象限内的抛物线的顶点坐标为,,
设第一象限内的抛物线解析式为,
将点代入物线解析式,
,
解得,
第一象限内的抛物线解析式为;
(2)解:根据题意,令,
即,
解得,,
,抛物线开口向下,
当时,,
的取值范围为;
(3)解:作直线的平行线,使它与抛物线相切于点,分别交轴,轴于点,,过点,作,垂足为,如图所示,
,
设直线的解析式为,
联立直线与抛物线解析式,
,
整理得,
直线与抛物线相切,
方程只有一个根,
,
解得,
直线的解析式为,
令,则,
,
,
即,
射灯射出的光线与地面成角,
,
,
,
,
光线与抛物线水流之间的最小垂直距离为米.
【点睛】本题考查二次函数的应用,解直角三角形,一次函数的平移与性质,直线和抛物线相切等知识,关键是求抛物线解析式.
13.(2025·安徽合肥·三模)已知抛物线的对称轴为直线,且与轴交于点、两点,与轴交于点.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)已知点抛物线对称轴上一点,若,求点的坐标:
(3)若抛物线上仅存在一个点,使得,若,求的最大值.
【答案】(1),顶点坐标为
(2)P点的坐标为或
(3)
【分析】此题考查了二次函数的图象和性质、面积问题、二次函数的最值等知识,熟练掌握二次函数的图象和性质是关键.
(1)根据对称轴求出,利用求出,得到,即可得到函数解析式;
(2)设与y轴交于点D,利用面积得到或,求出一次函数解析式,求出与对称轴的交点即可;
(3)由题意得:,仅存在一个点,使得,即抛物线与直线仅有一个交点,得到,根据二次函数的性质求出最值即可.
【详解】(1)解:由题意得即,
把代入得,
解得,
,
,
∴顶点坐标为
(2)设与y轴交于点D,
,
又,对称轴为直线,
,
或,
设直线,由得
解得
∴,
当时,
∴,
由同理可得得,得到
综上P点的坐标为或.
(3)由题意得:,
仅存在一个点,使得,
抛物线与直线仅有一个交点,
,
整理得,
,
,
又,当时,随着的增大而减小,
∴时,n最大为.
14.(2025·安徽阜阳·二模)随着高产农田项目的推进,新型灌溉方式——喷灌逐步推广,如图1,它比传统的渠道灌溉节省了土地,减少了水资源的浪费.为此,学校数学兴趣小组开展数学项目式实践活动,对某种喷灌系统建立数学模型.如图2,以喷水管所在直线为轴,地面为轴,喷水管的底部为原点建立平面直角坐标系,喷出的水柱最外层的形状为抛物线,轴上的点为水柱的最外落水点.经测量:以点为喷水口,水管高度,喷水管底部点与点的距离为,,在点用标杆测得.
(1)求最外层水柱所在抛物线的函数表达式;
(2)观察到该喷灌系统可顺、逆时针往返喷洒,但平面旋转角度不超过,且喷出的水可渗透到外,这个喷头最多可灌溉多少平方米土地?
(3)同学们把喷水管换成了不同的长度,水压不变,观察到:水柱的最外落水点与点的距离也不同,测量数据如下:
喷水管长度
1.0m
的距离
若与成二次函数关系,求:
①当喷水管长度为_____时,水柱的最外落水点与点的距离最大;
②最大距离为多少米?
【答案】(1)
(2)
(3)①0.8;②
【分析】(1)根据抛物线过交y轴于0.6m,可设抛物线的表达式为,再将B、D两点的坐标代入,求出抛物线的表达式;
(2)根据这个喷灌系统最多可灌溉的半径和扇形的圆心角,利用扇形面积公式求解;
(3)①根据测量数据,得到的一对对称点,求出对称轴;
②设与的关系式为,将测量数据的三对值代入与的关系式中,得到关于待定系数的方程组求解,求出与的关系式.
【详解】(1)解:∵抛物线过点,,.
∴设抛物线的表达式为.
解得:
最外层水柱所在抛物线的函数表达式为.
(2)∵这个喷灌系统最多可灌溉的半径为,
这个喷灌系统最多可灌溉的面积为.
答:这个喷灌系统最多可灌溉的土地.
(3)①∵点,关于与所成的二次函数的图象的对称轴对称,
该二次函数的对称轴为直线.
故答案为:.
②设与的关系式为,把,,代入,得
解得
与的关系式为.
当时,.
最大距离为.
【点睛】本题考查了二次函数的实际应用,利用待定系数法求二次函数解析式,求二次函数的最值,求扇形面积等知识,解题的关键是根据题意利用待定系数法求出函数表达式.
15.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,直线与抛物线交于点、,且,点是该抛物线上位于,两点之间的动点.
(1)当,时,求抛物线的解析式;
(2)在()的条件下,当面积最大时,求点的坐标;
(3)设抛物线顶点的横坐标为,当,且时,求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)详见解析
【分析】本题考查了二次函数的性质,二次函数与图形的面积,待定系数法求解析式,掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法求出解析式即可;
()过点作轴交直线于点,设点,则,则,再通过二次函数的性质即可求解;
()将,代入得,,故有,则,又,所以,从而求证.
【详解】(1)解:当时,,时,,
∴将,代入得
,解得,
∴;
(2)解:过点作轴交直线于点,
设点,则,
∴,
∵
,
∴当时,有最大值,
∴;
(3)解:当,,且,
将,代入得:
,,
得:,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即.
16.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,点O是坐标原点,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点P为抛物线的顶点,直线交x轴于点D.
(1)若点C的坐标为.
(ⅰ)当点A的坐标为时,求抛物线的顶点坐标;
(ⅱ)当时,求直线的解析式;
(2)若,,求b的值.
【答案】(1)(i);(ii)
(2)
【分析】本题主要考查了二次函数综合,一次函数与几何综合,熟练掌握二次函数的相关知识是解题的关键.
(1)(i)利用待定系数法求出函数解析式,再把解析式化为顶点式即可得到答案;(ii)根据点C坐标得到c的值,再根据,推出点P的纵坐标为6,把解析式化为顶点式得到得到点P纵坐标,据此建立方程求出点P坐标,再利用待定系数法求出对应的函数解析式即可;
(2)把解析式化为顶点式求出点P的坐标为,求出点B坐标,再求出直线解析式,过点P作轴交于D,则,可得,根据建立方程求解即可.
【详解】(1)解:(i)把点A和点C坐标代入解析式中得,
解得,
∴抛物线解析式为,
∴抛物线顶点坐标为;
(ii)在中,当时,,
∴,
∵点C的坐标为,
∴,
∵,
∴点C为的中点,
∵直线交x轴于点D,即点D的纵坐标为0,
∴点P的纵坐标为6,
∵抛物线解析式为,
∴点P的坐标为,
∴,
∴或(舍去),
∴,
设直线解析式为,
则将点与点代入得:,
∴,
∴直线解析式为;
(2)解:当时,抛物线解析式为,
∴点P的坐标为,
令,解得或,
∴,
同理可求出直线解析式为,
如图所示,过点P作轴交于D,则,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去).
17.(2025·安徽合肥·二模)在平面直角坐标系中,抛物线(为常数)与轴交于点,其对称轴与轴交于点,若抛物线的对称轴为直线.
(1)求的值;
(2)若点是抛物线上不与点重合的点,且,求证:点,,三点共线;
(3)点,是抛物线上的两点,记抛物线在,之间的部分为图象(包含,两点),图象上任意两点纵坐标差的最大值记为,若,求的值.
【答案】(1)1
(2)见解析
(3)0或3
【分析】本题主要考查二次函数的图像和性质,熟练掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)根据对称轴即可解得;
(2)根据题意求出直线的解析式为,求出即可证明;
(3)由题意得出,,,分当,均在对称轴左侧;当点,在对称轴两侧;当,均在对称轴的右侧三种情况分析即可.
【详解】(1)解:抛物线(为常数)的对称轴为直线,
,
解得;
(2)证明:由(1)知,
,
抛物线与轴交于点,对称轴与轴交于点,
,,
设经过点,的直线的解析式为,将其坐标代入,得
,解得,
直线的解析式为,
点是抛物线上不与点重合的点,
,解得或,
,
,
将代入直线,得当时,,
点在直线上,即点,,三点共线;
(3)解:由(1)知,
,
点,是抛物线上的两点,
,,
抛物线的开口向上,对称轴为,
分以下三种情况:
①当,均在对称轴左侧,即时,随的增大而减小,此时点的纵坐标最大,点的纵坐标最小,
,解得;
②当点,在对称轴两侧,则,即,此时图象上的最低点是抛物线的顶点,其纵坐标为2,
,
当点与对称轴的距离小于点与对称轴的距离时,则,即,
,此时点的纵坐标最大,
,
解得(不符合题意,舍去)或(不符合题意,舍去);
当点与对称轴的距离大于点与对称轴的距离时,
则,
即,
,此时点的纵坐标最大,
,
解得(不符合题意,舍去)或(不符合题意,舍去);
③当,均在对称轴的右侧,则,即时,随的增大而增大,
此时点的纵坐标最小,点的纵坐标最大,
,解得;
综上所述,的值为0或3.
18.(2025·安徽合肥·一模)如图,已知抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线对应的函数表达式;
(2)若点为线段上任意一点(不与端点重合),过点作轴的平行线交抛物线于点,过点作轴的垂线交抛物线与点,以为邻边构造矩形.
设点的横坐标为,矩形的周长为,求关于的函数表达式;
当直线与中函数的图象交点有个时(从左到右依次为),直线与中函数的图象交点有个时(从左到右依次为),且满足,直接写出的值.
【答案】(1)抛物线对应的函数表达式为;
(2)关于的函数表达式为;或.
【分析】本题考查了一次函数和二次函数的图像与性质,待定系数法求解析式,熟练掌握知识点的应用是解题的关键.
()利用待定系数法即可求解;
()先求出直线解析式,则,所以,故有,然后分当点在点左侧时,即和当点在点右侧时,即两种情况分析即可;
结合题意,结合图形分情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵抛物线与轴交于点点,,
∴,
解得:,
∴抛物线对应的函数表达式为;
(2)解:由抛物线对应的函数表达式为得,抛物线对称轴为直线,
当时,,
∴点,
设直线解析式为,
∴,解得:,
∴直线解析式为,
∵点的横坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,
如图,当点在点左侧时,即,
∵关于直线对称,,且轴,
∴点横坐标为,
∴,
∴矩形的周长为;
如图,当点在点右侧时,即,
∵关于直线对称,,且轴,
∴点横坐标为,
∴,
∴矩形的周长为;
综上可得:关于的函数表达式为;
函数的图象如图,
由于两段图象相同,可以通过平移得到:
,顶点坐标,
,顶点坐标,
当时,到直线的距离等于到直线的距离,
∴;
如图,
直线过顶点(与重合),此时,,,
∴的横坐标,的纵坐标,
∴,
综上可知:或.
19.(2025·安徽芜湖·三模)在平面直角坐标系中,为坐标原点,抛物线为常数,且与轴交于点.
(1)若,该抛物线与轴交于点.
①求该抛物线与轴的另一个交点的横坐标.
②过线段上一点作轴于E,的延长线交抛物线于,若,求的值.
(2)已知点在该抛物线上,且直线经过该抛物线的顶点,设与轴,轴所围成的三角形面积为,且,求的最小值.
【答案】(1)①该抛物线与轴的另一个交点的横坐标为1;②1或
(2)最小值为
【分析】(1)①首先待定系数法求出该抛物线的表达式为,然后令求解即可;
②首先求出点的坐标为,求出直线的表达式为,设,则,根据列方程求出或,然后代入求解即可;
(2)设直线的表达式为,将抛物线顶点代入得到,求出直线AP的表达式为,然后令,求出,然后表示出,然后结合求解即可.
【详解】(1)①
.
又该抛物线与轴交于点
,解得.
该抛物线的表达式为.
令,即,
解得或.
该抛物线与轴的另一个交点的横坐标为1.
②抛物线的表达式为
点的坐标为,
∵
∴可得直线的表达式为.
设,则
.
,
解得或.
当时,,
∴;
当时,,
∴;
的值为1或;
(2)由题意,设直线的表达式为,
该抛物线的顶点为.
直线经过该抛物线的顶点,
,
解得.
直线AP的表达式为.
令,解得
.
.
又,
∵的对称轴为直线,开口向上
当时,随的增大而增大
当时,取得最大值3
∴此时取最小值,最小值为.
【点睛】此题考查了一次函数和二次函数综合问题,二次函数和x轴交点问题,二次函数的图象和性质,待定系数法求二次函数解析式,解题的关键是掌握以上知识点.
20.(2025·安徽合肥·二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线:与直线l:交于点,交x轴正半轴于点B.
(1)求抛物线的函数表达式和点B的坐标;
(2)将抛物线先向右平移3个单位,再向下平移3个单位,得到平移后的抛物线,直线l与抛物线交于点D.若点P是抛物线上A,B之间(包含端点)的一点,作轴交抛物线于点Q,设点P的横坐标为m.
①用含有m的代数式表示线段的长;
②连接,,当m为何值时,的面积最大,并求出最大值.
【答案】(1),
(2)①;②时,三角形面积的最大值为6
【分析】(1)先根据点A的坐标求出a的值,再把a的值和点A的坐标代入二次函数中即可求出b的值,然后由二次函数的解析式可以求点B;
(2)①先根据平移的性质求出的解析式,设点P的横坐标为m,表示出点P、点Q的坐标,再让这两点的纵坐标相减即可表示出的长;
②先由的解析式和直线AB的解析式求出点D的坐标,再以为底,点D到的距离为高表示出的面积,建立关于m的函数模型,求出函数的最大值就是三角形面积的最大值.
【详解】(1)解:把点A代入中解得,
把和点A的坐标代入二次函数中解得,
的解析式为,点B的坐标为;
(2)①的解析式为,
根据平移的性质可得的解析式为,
点P的横坐标为m,则点P的坐标为,点Q的坐标为(,
;
②由的解析式和直线的解析式求出点D的坐标为,
点D到直线的距离为,
,
,
时,S有最大值为6.
∴三角形面积的最大值为6.
【点睛】本题是二次函数的综合性问题,主要考查二次函数的性质,建立函数模型是解题的关键.
21.(2025·安徽合肥·一模)在平面直角坐标系中,抛物线(a为常数)与y轴交于点A,其对称轴与x轴交于点B,若抛物线的对称轴为直线.
(1)求a的值;
(2)若点是抛物线上,且,求证:点C在所在的直线上;
(3)点是抛物线上的两点,记抛物线在P,Q之间的部分为图象G(包含P,Q两点),图象G上任意两点纵坐标差的最大值记为h,若,求t的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)0或3
【分析】本题主要考查二次函数的图像和性质,熟练掌握二次函数的图像和性质是解题的关键.
(1)根据对称轴即可解得;
(2)根据题意求出直线的解析式为,求出即可证明;
(3)由题意得出,,,分当,均在对称轴左侧;当点,在对称轴两侧;当,均在对称轴的右侧三种情况分析即可.
【详解】(1)解:抛物线(为常数)的对称轴为直线,
,
解得;
(2)证明:由(1)知,
,
抛物线与轴交于点,对称轴与轴交于点,
将代入,则,
,,
设经过点,的直线的解析式为,将其坐标代入,得
,解得,
直线的解析式为,
点是抛物线的点,
,
解得或,
,
,
将代入直线,得当时,,
点在直线上;
(3)解:由(1)知,
,
点,是抛物线上的两点,
,,
抛物线的开口向下,对称轴为,
分以下三种情况:
①当,均在对称轴左侧,即时,随的增大而增大,此时点的纵坐标最小,点的纵坐标最大,
,解得;
②当点,在对称轴两侧,则,即,此时图象上的最高点是抛物线的顶点,其纵坐标为,
,
当点与对称轴的距离小于点与对称轴的距离时,则,即,
,此时点的纵坐标最小,
,
解得(不符合题意,舍去)或(不符合题意,舍去);
当点与对称轴的距离大于点与对称轴的距离时,
则,
即,
,此时点的纵坐标最小,
,
解得(不符合题意,舍去)或(不符合题意,舍去);
③当,均在对称轴的右侧,则,即时,随的增大而减小,
此时点的纵坐标最大,点的纵坐标最小,
,解得;
综上所述,的值为0或3.
22.(2025·安徽安庆·二模)已知二次函数(为常数,且).
(1)若二次图象经过坐标原点,请求出此时函数图象的顶点坐标;
(2)二次函数的图象与轴交于、两点,与轴交于点,当点的纵坐标取到最大值时,求出此时的面积:
(3)当时,函数在处取得最大值,请直接写出的范围.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了二次函数的图象与性质,掌握二次函数的性质是解题的关键.
()将代入函数解析式求得函数解析式,然后配方成顶点式即可求解;
()令,则,则,,故,当时,,当时,有最大值,然后利用面积公式即可求解;
()分当时,当时两种情况,然后根据二次函数的性质即可求解.
【详解】(1)解:将代入可得,
解得(舍去),
∴函数解析式为
∴此时函数图象的顶点坐标;
(2)解:令,则,
解得:,,
∴,
当时,,
∴当时,有最大值
∴,
∴此时的面积为;
(3)解:由得,则与轴交点为,,
∴抛物线的对称轴为直线,
当时,开口向上,且,
∴抛物线的对称轴直线必在点的左侧,
当离对称轴越远,的值越大,即时,函数在处取得最大值,
∴,解得,
当时,开口向下,且,当离对称轴越远,的值越小,
∴抛物线的对称轴直线必在点的右侧,而当对称轴直线位于之间时,函数不可能在处取得最大值,
∴当时,函数在处取得最大值,
解得:,
∴的取值范围为或.
23.(2025·安徽合肥·二模)在同一直角坐标系中,抛物线C1:2与抛物线C2:2关于轴对称,C2与轴交于A、B两点,其中点A在点B的左侧交y轴于点D.
(1)求A、B两点的坐标;
(2)对于抛物线C2:2在第三象限部分的一点P,作PF⊥轴于F,交AD于点E,若E关于PD的对称点E′恰好落在轴上,求P点坐标;
(3)在抛物线C1上是否存在一点G,在抛物线C2上是否存在一点Q,使得以A、B、G、Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出G、Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A(﹣3,0),B(1,0);(2),;(3)存在满足条件的点G、Q,其坐标为G(﹣2,5),Q(2,5)或G(2,﹣3),Q(﹣2,﹣3)或G(,﹣2),Q(﹣2﹣,2)或G(﹣,2),Q(﹣2+,﹣2).
【分析】(1)由对称可求得、的值,则可求得两函数的对称轴,可求得的值,则可求得两抛物线的函数表达式;由C2的函数表达式可求得A、B的坐标;
(2)可判定四边形PEDE′是菱形,然后根据PE=DE的条件,列出方程求解;
(3)由题意可知AB可能为平行四边形的边或对角线,利用平行四边形的性质,可设出G点坐标和Q点坐标,代入C2的函数表达式可求得G、Q的坐标.
【详解】(1)∵C1、C2关于y轴对称,
∴C1与C2的交点一定在轴上,且C1与C2的形状、大小均相同,
∴=1,=﹣3,
∴C1的对称轴为=1,
∴C2的对称轴为=,
∴=2,
∴C1的函数表示式为2,C2的函数表达式为2;
在C2的函数表达式为2中,令=0可得2,
解得或,
∴A(﹣3,0),B(1,0);
(2)∵点E、E′关于直线PD对称,
∴∠EPD=∠E′PD,DE=DE′,PE=PE′.
∵PE平行于y轴,∴∠EPD=∠PDE′,
∴∠E′PD=∠PDE′,
∴PE′=DE′,
∴PE=DE=PE′=DE′,
即四边形PEDE′是菱形.
当四边形PEDE′是菱形存在时,由直线AD解析式,∠ADO=45°,
设P(,2),E(,),
∴DE=﹣,PE=﹣32+3=﹣23,
∴﹣23,解得a1=0(舍去),a2=,
∴P().
(3)存在.
∵AB的中点为(﹣1,0),且点G在抛物线C1上,点Q在抛物线C2上,
当AB为平行四边形的一边时,
∴GQ∥AB且GQ=AB,
由(2)可知AB=1(﹣3)=4,
∴GQ=4,
设G(t,t22t3),则Q(t+4,t2t3)或(t4,t22t3),
①当Q(t+4,t2+2t3)时,则t22t3=(t+4)2+2(t+4)3,
解得t=﹣2,
∴t22t3=4+43=5,
∴G(﹣2,5),Q(2,5);
②当Q(t4,t22t3)时,则t22t3=(t4)2+2(t4)3,
解得t=2,
∴t22t3=443=﹣3,
∴G(2,﹣3),Q(﹣2,﹣3),
当AB为平行四边形的对角线时,设G(m,m22m3),Q(n,n2+2n3),
∴
解得m=,n=﹣2或m=﹣,n=﹣2+,
∴G(,﹣2),Q(﹣2﹣,2)或G(﹣,2),Q(﹣2+,﹣2).
综上可知,存在满足条件的点G、Q,其坐标为G(﹣2,5),Q(2,5)或G(2,﹣3),Q(﹣2,﹣3)或G(,﹣2),Q(﹣2﹣,2)或G(﹣,2),Q(﹣2+,﹣2).
【点睛】本题考查二次函数及其图像的性质、菱形及平行四边形的性质,解题的关键是根据解析式设出点的坐标再结合图形性质列方程求解.
24.(2025·安徽合肥·二模)已知抛物线交轴于,两点,交轴于点,对称轴为.
(1)求抛物线的解析式及顶点坐标;
(2)当时,求的取值范围;
(3)将抛物线向上平移个单位长度,平移后的抛物线与直线相交于(点在点的左边)两点,若,求的最大值.
【答案】(1),顶点坐标
(2)
(3)
【分析】()利用待定系数法可求出抛物线的解析式,进而可求出顶点坐标;
()根据二次函数的性质解答即可求解;
()利用待定系数法求出直线的解析式,又由点的坐标可得,联立函数解析式可得,即可得,得到,再根据二次函数的性质可求出的最大值;
本题考查了待定系数法求二次函数解析式,二次函数的图象和性质,二次函数的几何应用,掌握二次函数的图象和性质是解题的关键.
【详解】(1)解:∵抛物线交轴于点,
∴,
∴,
∵抛物线对称轴为,且与轴交于,
,
解得,
∴,
∵,
∴顶点坐标为;
(2)解:,,
当时,取最大值,的最大值为,
,且函数图象的开口向下,
∴当时,取最小值,,
∴;
(3)解:设直线的解析式为,
,
∴,
解得,
∴直线的解析式为,
∵,
∴,
∵,,
∴,
由,整理得,
,
,
解得,
∵,
∴,
∵,
∴当时,的值最大,最大值为.
25.(2025·安徽合肥·二模)如图,二次函数的图象经过点,,且与轴交于点.
(1)试求此二次函数的解析式;
(2)试证明:(其中是原点);
(3)若是线段上的一个动点(不与、重合),过作轴的平行线,分别交此二次函数图象及轴于、两点,试问:是否存在这样的点,使?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)存在,P1与
【分析】(1)利用待定系数法把坐标代入抛物线解析式即可;
(2)根据已知条件求出的正切值,根据正切值相等解答即可;
(3)利用待定系数法得到直线的解析式,再根据两点之间的距离公式列方程解方程即可.
【详解】(1)解:∵点与在二次函数图象上,
∴
解得,
∴二次函数解析式为.
(2)解:解:过作轴于点,由(1)得,
∵,,
∴点,
∴,,,,
∴在中,,
在中,,
∵,
∴;
(3)解:∵点与,
设直线的解析式为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为,
设,
则
∵,
∴,
∴,
当时,
解得(舍去),
∴,
当时
解得(舍去),
∴,
综上所述,存在满足条件的点,它们是与.
【点睛】本题考查了利用待定系数法求一次函数和二次函数的解析式,两点之间的距离公式,二次函数与锐角三角函数,二次函数与一次函数的解析式,掌握二次函数与一次函数的性质是解题的关键.
26.(2025·安徽合肥·一模)如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点,.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)点是抛物线上一个动点,连接,,交轴交于点,作轴于点.
①若点是的中点,求的面积;
②若以点,,,为顶点的四边形为平行四边形,求的值.
【答案】(1)抛物线的对称轴为直线;
(2)①;②的值为或.
【分析】(1)根据题意求得,,再根据抛物线的对称性质求解即可;
(2)①先利用待定系数法求得抛物线的解析式,求得点,再求得直线的解析式,求得,再利用三角形的面积公式求解即可;
②分当点在原点上方和下方两种情况讨论,根据,列式计算即可求解.
【详解】(1)解:令,则,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴抛物线的对称轴为直线;
(2)解:①将,代入,
得,
解得,
∴抛物线的解析式为,
∵点是的中点,
∴点,
当时,,
则点,
设直线的解析式为,则,
解得,
∴直线的解析式为,
令,则,
∴,
∴;
②∵点是抛物线上一个动点,
∴,则,
当点在原点上方时,
∴,,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵以点,,,为顶点的四边形为平行四边形,
∴,即,
解得,
∴;
当点在原点下方时,
∴,,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∵以点,,,为顶点的四边形为平行四边形,
∴,即,
解得,
∴;
综上,的值为或.
【点睛】本题考查的是待定系数法求二次函数解析式,二次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求一次函数解析式,一次函数图象上点的坐标特征,相似三角形的判定和性质,两点之间的距离公式和平行四边形的性质,是一道综合性较强的题,解题的关键是求出二次函数和一次函数解析式以及分情况讨论.
27.(2025·安徽安庆·一模)已知抛物线过点,抛物线(其中为常数).
(1)求的值和的顶点坐标.
(2)已知无论为何值,与总交于一个定点,这个定点的坐标为________;
(3)当时,平移抛物线,使其顶点在抛物线上.平移后的抛物线与轴交点记为,顶点为,点为坐标原点.当时,求面积的最大值.
【答案】(1),顶点坐标为
(2)
(3)
【分析】本题考查的是利用待定系数法求解二次函数的解析式及顶点坐标,二次函数的性质,二次函数的平移,以及利用二次函数解决几何面积最值问题,理解题意,利用数形结合的方法解题是关键.
(1)利用待定系数法求解即可;
(2)解析式联立利用根的判别式确定交点的个数,整理解析式即可求解;
(3)根据题意画出图形,利用函数解析式表示出顶点纵坐标,利用三角形面积公式列出关于的二次函数,根据顶点坐标求最值即可.
【详解】(1)解:将代入得:,
解得,
,
顶点坐标为;
(2)解:联立得,
整理得
∴两个图形一定有交点,
整理得
∴当时,无论取何值,
由(1)得,的顶点坐标为,
∴与总交于一个定点的坐标为,
故答案为:;
(3)解:
如图所示,
当时,抛物线,
平移之后顶点坐标为,即
∴平移之后
,此二次函数抛物线开口向下,
可求顶点横坐标为,,
∴顶点纵坐标为最大值
当时,代入二次函数得,
∴面积的最大值
28.(2025·安徽合肥·一模)如图1,已知抛物线与轴交于点,且图象经过点,抛物线与直线在第一象限交于点,;
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,若点为上方抛物线上的动点,求到直线距离的最大值;
(3)若点在轴上方的抛物线上,满足,请在图3用尺规作图,作出满足条件点的位置(不写作法,保留作图痕迹),并直接写出点的坐标.
【答案】(1)
(2)到直线距离的最大值为
(3)图见详解,
【分析】(1)将代入,可得,从而得出抛物线的解析式.
(2)过点作轴垂线,交于点,交轴于点,再过点作垂线,交于点,由(1)可设点坐标为,从而得出点坐标为,,结合,,可得,根据三角函数可得,代入数值配方可得,即可得出到直线距离的最大值.
(3)过点作轴垂线,交于点,交轴于点,再过点作垂线,交于点,在轴上方的抛物线上取点,令其满足,过点作轴垂线,交轴于点,连接,同(2)可得,,即,设点坐标为,可得,进而可列,即,故点坐标为.尺规作图,作出点的位置即为:先作的角平分线,再作的角平分线即可.
【详解】(1)解:将代入,得:,
得:,
∴抛物线的解析式为.
(2)解:过点作轴垂线,交于点,交轴于点,再过点作垂线,交于点,如图所示:
由(1)可设点坐标为,
∵的解析式为,轴,
∴点坐标为,
∴
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴当时,取最大值,
∴到直线距离的最大值为.
(3)解:过点作轴垂线,交于点,交轴于点,再过点作垂线,交于点,在轴上方的抛物线上取点,令其满足,过点作轴垂线,交轴于点,连接,如图所示:
∵,的解析式为,轴,
∴点坐标为,点坐标为,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,即
设点坐标为,
∵
∴,
∵
∴,即
解得:
∴
∴点坐标为.
先作的角平分线,可得
∴,
再作的角平分线,可得,即,如图所示:
【点睛】本题考查一次函数与二次函数的综合,待定系数法求二次函数解析式,尺规作图角平分线,三角函数,勾股定理,等腰三角形的性质和判定,能够综合应用上述知识是解题的关键.
29.(安徽省亳州市利辛县2024一2025学年上学期义务教育数学质量监测九年级试题(中考一模数学试题))已知抛物线经过点且与直线的一个交点为.
(1)求的值;
(2)判断抛物线的顶点是否在直线上;
(3)平移抛物线,使其顶点在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
【答案】(1)2
(2)抛物线的顶点是否在直线上
(3)
【分析】(1)直接将代入直线求解即可;
(2)由(1)可得,将、代入列方程组求得a、b的值,可求得抛物线的解析式,然后画成顶点式确定顶点,最后代入直线验证即可.
(3)设平移后的解析式为:,由题意可得,即;令,则有,然后配方运用二次函数的性质即可解答.
【详解】(1)解:将代入直线可得:.
(2)解:由(1)可得:,
将、代入可得:
,解得:,
∴抛物线的解析式为,
∴抛物线的顶点坐标为;
当时,,则抛物线的顶点在直线上.
(3)解:设平移后的解析式为:,
∵平移后的解析式的顶点在直线上,
∴,
∴,
令,则有,
∴当时,平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值为.
【点睛】本题主要考查了一次函数图象上的点、二次函数的性质、求二次函数解析式、二次函数求最值,二次函数图象的平移等知识点,掌握二次函数的性质成为解题的关键.
试卷第1页,共3页
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