2025年安徽省中考数学二轮复习专题突破课件---二次函数综合
2025-08-26
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普通
摘要:
该初中数学中考复习课件聚焦二次函数综合核心考点,覆盖与直线、三角形、四边形、图形变换、面积、圆的六大综合类型,严格对接中考说明,分析各考点权重,归纳常考题型,结合2024年浙考集区月考等真题及模拟题,体现备考针对性与实用性。
课件亮点在于“典例精讲+真题训练+素养提升”模式,如通过典例解析二次函数与图形面积综合题,示范坐标法与方程思想,培养抽象能力和推理意识。提供解题模板与易错点分析,帮助学生掌握分类讨论等技巧,教师可依此制定冲刺计划,提升复习效率与学生得分率。
内容正文:
二次函数综合
类型一 二次函数与直线的综合
典例1 (2024春·谢家集区月考)
已知点(0,1)在二次函数y=x2+bx+c的图象上,且该抛物线的对称轴为直线x=1.
(1)求b和c的值;
(2)当-≤x≤时,求函数值y的取值范围,并说明理由;
(3)设直线y=m(m>0)与抛物线y=x2+bx+c交于A,B两点,与抛物线y=4(x+3)2交于C,D两点,求证:AB=2CD.
(1)解:∵该抛物线的对称轴为直线x=1,∴1=-,
∴b=-2.∵点(0,1)在抛物线上,即1=02-2×0+c,∴c=1.
(2)解:由(1)得抛物线的解析式为y=x2-2x+1,易知对称轴为直线x=1,抛物线开口向上,∴当x=1时,函数有最小值,最小值为y=12-2+1=0.∵当-≤x≤时,1--1=,且离对称轴越远,y值越大,∴当x=时,y值最大,最大值为y=-2×+1=.综上,当-≤x≤时,y的取值范围为0≤y≤.
(3)证明:由题意,若整理得(x-1)2=m,解得x1=1+,x2=1-,∴AB=|x1-x2|=2;若
整理得4(x+3)2=m,解得x1=-3+,x2=-3-,∴CD=|x1-x2|=,
∴AB=2CD.
类型二 二次函数与三角形的综合
典例2 已知抛物线y=ax2+c过点(-2,2),(4,5).点P(m,0)是x轴正半轴上一点,过点P作x轴的垂线,与抛物线交于点A,点F是y轴上一点,其纵坐标为2,连接 AF.
(1)求抛物线的解析式;
(2)试判断线段AF与AP的数量关系,并说明理由;
(3)点Q(0,2m)是y轴上一点.设以A,P,F,Q为顶点的四边形的对角线的交点为H,是否存在点Q,使得S△APH=S△FQH?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)将(-2,2),(4,5)代入y=ax2+c,
得解得
∴抛物线的解析式为y=x2+1.
(2)AF=AP.理由:根据题意画出符合题意的大致图象如图所示.
过点F作FE⊥直线AP于点E.∵P(m,0),F(0,2),AP⊥x轴,∴A,E(m,2),∴AP=m2+1,FE=m,EP=2,∴AE=AP-EP=m2+1-2=m2-1,∴AF=m2+1,
∴AP=AF.
(3)存在.分两种情况讨论:①当点Q在点F上方时.
∵S△APH=S△FQH,∴S△QPF=S△APF,∴QF·OP=AP·OP,即(2m-2)m=m,∴2m-2=m2+1,解得 m1=2,m2=6.
②当点Q在线段OF上时.∵S△APH=S△FQH,∴S△QPF=S△AQP,∴QF·OP=AP·OP,∴(2-2m)m=m,∴2-2m=m2+1,解得m1=-4+2,m2=-4-2(舍去).综上可知,m的值是2或6或-4+2.
类型三 二次函数与四边形的综合
典例3 (2024·安徽模拟)
已知二次函数y1=x2-2(a+2)x+a2的图象顶点为A,二次函数y2=-x2+2(a-2)x-a2+8的图象顶点为B.
(1)分别求出点A,B的坐标(用a表示);
(2)证明:函数y1与y2的图象相交于A,B两点;
(3)当a=0时,点P,Q为y1图象上的动点,且点P在点A,B之间,P,Q两点的横坐标分别为t,t+4.作PM⊥x轴交y2于点M,QN⊥x轴交直线AB于点N,若四边形PMQN为平行四边形,求t的值.
(1)解:y1=x2-2(a+2)x+a2的对称轴为直线x=a+2,由顶点坐标公式,则点A,化简为点A(a+2,-4a-4);同理可得,点B(a-2,-4a+12).
(2)证明:令y1=y2,得x2-2(a+2)x+a2=-x2+2(a-2)x-a2+8,解得x1=a+2,x2=a-2,即两个函数的交点为点A,B.
(3)解:当a=0时,则y1=x2-4x,顶点A(2,-4);y2=-x2-4x+8,顶点B(-2,12).由点A,B的坐标得,直线AB的表达式为y=-4x+4.设点P(t,t2-4t),点M(t,-t2-4t+8),则PM=yM-yP=-2t2+8,则点Q,N的坐标分别为(t+4,t2+4t),(t+4,-4t-12),则QN=yQ-yN=t2+8t+12.∵四边形 PMQN 为平行四边形,∴PM=QN,∴t2+8t+12=-2t2+8,解得t1=-2,t2=-.当t=-2时,点Q为(-2+4,(-2)2+4×(-2)),即点Q(2,-4),此时点Q与点A重合;点N((-2)+4,-4×(-2)-12),即点N(-2,-4),此时点N也与点A重合,故t=-2不合题意,舍去,即t=-.
类型四 二次函数与图形变换的综合
典例4 (2024·花都区模拟)
已知抛物线C1∶y=ax2-2ax-2,点O为平面直角坐标系原点,点A坐标为(4,2).
(1)若抛物线C1过点A,求抛物线解析式;
(2)若抛物线C1与直线OA只有一个交点,求a的值;
(3)把抛物线C1沿直线OA方向平移t(t>0)个单位(规定:射线OA方向为正方向)得到抛物线C2.若对于抛物线C2,当-2≤x≤3时,y随x的增大而增大,求t的取值范围.
解:(1)∵抛物线C1:y=ax2-2ax-2过点A,点A坐标为(4,2),∴2=16a-8a-2,解得a=,∴抛物线解析式为y=x2-x-2.
(2)∵点A坐标为(4,2),∴直线OA的表达式为y=x.∵抛物线C1与直线OA只有一个交点,∴ax2-2ax-2=x有两个相等的解,即ax2-x-2=0有两个相等的解,∴Δ=0,即-4a×(-2)=0,解得a=或a=.
(3)∵A(4,2),∴抛物线C1沿直线OA方向平移t个单位相当于水平移动了t个单位再沿竖直方向移动了t个单位.∵抛物线C1:y=ax2-2ax-2的对称轴为直线x=-=1,∴抛物线C2的对称轴为直线x=1+t.当-2≤x≤3时,y随x的增大而增大,分两种情况:
①a>0时,抛物线C2的对称轴为直线x=-2或在直线x=-2左侧,∴1+t≤-2,解得t≤-(舍去);
②a<0时,抛物线C2的对称轴为直线x=3或在直线x=3右侧,∴1+t≥3,解得t≥,故t的取值范围为t≥.
类型五 二次函数与图形面积的综合
典例5
如图,抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,OA=6,OB=,点P为x轴下方的抛物线上一点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)连接AP,CP,求四边形AOCP
面积的最大值.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx-8与x轴交于A,B两点,OA=6,OB=,∴A(-6,0),B,∴可设抛物线解析式为y=a(x+6).∵当x=0时,y=-8,即C(0,-8),∴6a×=-8,∴a=1,∴抛物线解析式为y=(x+6)=x2+x-8.
(2)如图所示,连接AC,过点P作PD⊥x轴交AC于D,设直线AC的解析式为y=kx+b1,
∴解得
∴直线AC的解析式为y=-x-8.设P,则D,∴PD=-t-8-=-t2-6t,∴S△APC=S△APD+S△CPD=PD·(xP-xA)+PD·(xC-xP)=PD·(xC-xA)=3PD=-3(t+3)2+27.∵-3<0,∴当t=-3时,S△APC最大,最大为27.∵S四边形AOCP=S△ACP+S△AOC,S△AOC=OA·OC=×6×8=24,∴S四边形AOCP=S△ACP+24,∴当S△APC最大时,S四边形AOCP最大,最大为27+24=51.
类型六 二次函数与圆的综合
典例6
如图,二次函数y=x2-6x+8的图象与x轴分别交于点A,B(点A在点B的左侧),直线l是对称轴.点P在函数图象上,其横坐标大于4,连接PA,PB,过点P作PM⊥l,垂足为M,以点M为圆心,作半径为r的圆,PT与☉M相切,切点为T.
(1)求点A,B的坐标;
(2)若以☉M的切线PT为边长的正方形的面积与△PAB的
面积相等,且☉M不经过点(3,2),求PM长的取值范围.
解:(1)令y=0,则x2-6x+8=0,解得x1=2,x2=4.∵点A在点B的左侧,∴A(2,0),B(4,0).
(2)由(1)知,抛物线对称轴为直线x=3.设P(m,m2-6m+8).∵PM⊥l,∴M(3,m2-6m+8).如图1,连接MT,则MT⊥PT,∴PT2=PM2-MT2=(m-3)2-r2,即以切线PT为边长的正方形的面积为(m-3)2-r2.过点P作PH⊥x轴,垂足为H,则S△PAB=AB·PH=m2-6m+8,∴(m-3)2-r2=m2-6m+8.∵r>0,∴r=1.假设☉M经过点N(3,2),则有两种情况:①如图1,当点M在点N的上方,∴M(3,3),∴m2-6m+8=3,解得m=5或1.∵m>4,∴m=5.
②如图2,当点M在点N的下方,∴M(3,1),∴m2-6m+8=1,解得m=3±.∵m>4,∴m=3+.综上所述,PM=m-3=2或.∴当☉M不经过点N(3,2)时,PM长的取值范围为1<PM<<PM<2或PM>2.
1.将二次函数y=-x2+2x+3的图象在x轴上方的部分沿x轴翻折后,所得新函数的图象如图所示.当直线y=x+b与新函数的图象恰有3个公共点时,b的值为( )
A.-或-3 B.-或-3
C.或-3 D.或-3
A
2.在平面直角坐标系中,点A是抛物线y=x2-2mx+m2+m-1的顶点,将点P(0,-1)向左平移2个单位得到点Q.若抛物线与线段PQ只有一个公共点,则m需满足的条件是( )
A.-4≤m≤0且m≠-2
B.-4≤m≤0且m≠-1
C.m=0或-4
D.-1≤m≤0
B
3.边长为1的正方形OA1B1C1的顶点A1在x轴的正半轴上,如图将正方形OA1B1C1绕顶点O顺时针旋转75°得正方形OABC,使点B恰好落在函数y=ax2(a<0)的图象上,则a的值为 .
-
4.把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于y轴的对称变换,所得图象的解析式为y=a(x+2)2+(a-2)2,若b+c取最小值,则此时a= .
2
5.某地欲搭建一桥,桥的底部两端间的距离AB=L,称跨度,桥面最高点到AB的距离CO=h称拱高.当L和h确定时,有两种设计方案可供选择:①抛物线型;②圆弧型.已知这座桥的跨度L=16 m,拱高h=4 m.
(1)如果设计成抛物线型,如图1,以AB所在直线为x轴,AB的垂直平分线为y轴建立坐标系,求桥拱的函数解析式;
(2)如果设计成圆弧型,如图2,求该圆弧所在圆的半径;
(3)有一艘宽为12 m的货船,船舱顶部为方形,并高出水面1.8 m,在两种方案下,此货船能否顺利通过该桥?并说明理由.
解:(1)∵AB=16,∴A(-8,0),B(8,0).∵h=4,∴C(0,4),设抛物线的解析式为y=a(x+8)(x-8),∴-64a=4,解得a=-,∴抛物线的解析式为y=-x2+4.
(2)设圆心为O,连接OC交AB于E点,连接AO.∵AB=16,∴AE=8.∵h=4,∴DE=4.在Rt△AEO中,AO2=AE2+OE2,∴AO2=64+(OA-4)2,解得AO=10,∴该圆弧所在圆的半径为10 m.
(3)①若桥为抛物线型时,当x=6时,y=.∵ m<1.8 m,
∴货船不能顺利通过该桥.
②若桥为圆弧型时,设EG=6 m,过点G作FH⊥AB交弧BC于点F,过点O作OH⊥FH交于H点,连接OF,∴OH=EG=6 m.在Rt△OHF中,OF2=OH2+FH2,∴100=36+FH2,∴FH=8 m.∵GH=OE=6 m,∴FG=2 m.∵2 m>1.8 m,∴货船能顺利通过该桥.
6.已知抛物线L1:y=a(x-3)2-5经过点(2,-4).
(1)求L1的函数表达式及其顶点坐标;
(2)若点A(m,y1)和B(n,y2)在抛物线L1上,且n-m=4,y1=y2.
①求A,B两点的坐标;
②将抛物线L1平移得到抛物线L2:y=a(x-3+k)2-5.当m≤x≤n时,抛物线L2的函数最大值为p,最小值为q,若p-q=6,求k的值.
解:(1)把点(2,-4)代入y=a(x-3)2-5,得-4=a(2-3)2-5,解得a=1,∴L1的函数表达式为y=(x-3)2-5,∴顶点坐标为(3,-5).
(2)①由y1=y2,则有(m-3)2-5=(n-3)2-5,展开得m2-6m+9-5=n2-6n+9-5,即m2-6m=n2-6n,整理得m2-n2=6m-6n,即(m+n)(m-n)=6(m-n),得m+n=6.∵n-m=4,∴m=1,n=5.∴A(1,-1),B(5,-1).
②抛物线L2:y=(x-3+k)2-5的对称轴为直线x=3-k,顶点为(3-k,-5),由①得1≤x≤5.分下列情况讨论:Ⅰ.当3-k≤1,即k≥2时,x=5时,函数最大值为p=(k+2)2-5;x=1时,函数最小值为q=(k-2)2-5,∴p-q=[(k+2)2-5]-[(k-2)2-5]=8k=6,解得k=<2(舍去).Ⅱ.3-k≥5,即k≤-2时,x=1时,函数最大值为p=(k-2)2-5;x=5时,函数最小值为q=(k+2)2-5,∴p-q=[(k-2)2-5]-[(k+2)2-5]=-8k=6,解得k=->-2(舍去).Ⅲ.1<3-k<5,即-2<k<2时,x=3-k时,函数有最小值q=-5,若3-k-1≥5-(3-k),即-2<k≤0时,x=1时,函数有最大值p=(k-2)2-5,∴p-q=(k-2)2-5+5=(k-2)2=6,解得k1=2+(舍去),k2=2-;若3-k-1≤5-(3-k),即0<k≤2时,x=5时,函数有最大值p=(k+2)2-5,∴p-q=(k+2)2-5+5=(k+2)2=6,解得k1=-2+,k2=-2-(舍去).综上,k的值为2-或-2+.
7.如图,抛物线L:y=ax2+bx+3经过A(-1,0),B(5,3)两点,与y轴交于点C.
(1)求该抛物线L的表达式;
(2)抛物线L'与抛物线L关于直线BC对称,P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,过点P作y轴的平行线交抛物线L'于点Q,点P,Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M,N.试探究是否存在一点P,使得四边形PQNM为长宽之比是1∶2的矩形?若存在,求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线L:y=ax2+bx+3经过A(-1,0),B(5,3),∴解得∴抛物线L的表达式为y=
-x2+x+3.
(2)存在一点P,使得四边形PQNM为长宽之比是1∶2的矩形.∵B(5,3),C(0,3),∴直线BC为y=3,∴与抛物线L关于直线BC对称的抛物线L'的解析式为y=x2-x+3.设P,则Q(m,m2-m+3).∵点P,Q关于抛物线L的对称轴对称的点分别为M,N.∴M(5-m,-m2+m+3),N.∵四边形PQNM为长宽之比是1∶2的矩形,∴5-m-m=2[-(m2- m+3)]或(- m2+m+3)-(m2-m+3)=2(5-m-m),整理得2m2-12m+5=0或m2-9m+10=0,解得m1=,m2=或m3=,m4=.∵P是抛物线L的x轴上方且在对称轴左侧的一点,∴-1<m<,∴m=或m=,即点P的横坐标为.
8.(2024·天长市模拟)如图1,抛物线y=-x2+2x+6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.
(1)求直线AC,BC的函数表达式;
(2)如图2,P是直线BC上方抛物线上的一个动点,连接PO交BC于点Q,当的值最大时,求点P的坐标;
(3)如图3,过点P作AC的平行线交抛物线的对称轴于点M,交直线BC于点D,抛物线对称轴与BC交于点N.若S△DMN=S△BOC,求MN的长.
解:(1)在y=-x2+2x+6中,令x=0,得y=6,∴C(0,6).令y=0,得0=-x2+2x+6,解得x=-2或x=6,∴A(-2,0),B(6,0).设直线AC解析式为y=kx+b,把A(-2,0),C(0,6)代入得解得∴直线AC解析式为y=3x+6.设直线BC解析式为y=k'x+b',把B(6,0),C(0,6)代入得解得∴直线BC解析式为y=-x+6.
(2)过点P作PG∥OB交BC于点G,如图1.设P,在y=-x+6中,令y=-m2+2m+6得-m2+2m+6=-x+6,∴x=m2-2m,∴G(m2-2m,-m2+2m+6),∴PG=m-=-m2+3m.∵PG∥OB,∴△PGQ∽△OBQ,∴.∵OB=6,∴=-m2+m=-(m-3)2+.∵-<0,
∴当m=3时,取最大值;此时-m2+2m+6=-×32+2×3+6=,
∴当的值最大时,点P的坐标为.
(3)过点D作DH⊥MN于点H,如图2.设P,
由y=-x2+2x+6可得,抛物线的对称轴为直线x=-=2.
由PM∥AC,设直线PM解析式为y=3x+t,将P代入得-m2+2m+6=3m+t,∴t=-m2-m+6,∴直线PM解析式为y=3x-m2-m+6.在y=3x-m2-m+6中,令x=2得y=-m2-m+12,∴M(2,-m2-m+12).
在y=-x+6中,令x=2,得y=4,∴N(2,4),∴MN=4-m2+m-8,联立解得
∴D,
∴DH=m2+m-2.∵S△DMN=S△BOC,∴×6×6,整理得(m2+2m-16)2=36,∴m2+2m-16=24或m2+2m-16=-24(无实数解,舍去),∴m2+2m=40,∴-m2-m+12=-(m2+2m)+12=-×40+12=-8,∴M(2,-8),∴MN=4-(-8)=12.故MN的长为12.
9.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(-3,0)和B(1,0)两点,与y轴交于点C(0,-3),连接AC,点P是抛物线上一动点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)如图1,当点P在第二象限时,连接PC交x轴于点E,连接PB.
①当PC平分∠ACO时(O为坐标原点),求点E的坐标;
②记△BPE,△ACE的面积分别为S1,S2,若S1-S2=4,求点P的坐标;
(3)如图2,当点P在第三象限时,过点P作PM⊥AC于点M,作PN∥AC交抛物线于点N,当PM=PN时,求点P的坐标.
解:(1)由题意得y=a(x+3)(x-1)=a(x2+2x-3),则-3a=-3,解得a=1,即抛物线的表达式为y=x2+2x-3.
(2)①如图1,过点E作EF⊥AC于点F.∵PC平分∠ACO,∴EF=OE.∵∠CAO=45°,设EF=AF=OE=x,
∴AE=x,∴x+x=3,解得x=3-3,∴E(3-3,0).
②连接 PO,BC,设PB交y轴于点N.∵△ABC的面积为 6,而
S1-S2=4,∴△PBC的面积为10.设点P(t,t2+2t-3),由点P,B的坐标得,直线PB的表达式为y=(t+3)(x-1),则点N(0,-t-3),则CN=-t,∴△PBC的面积=×CN×(xB-xP)=(-t)(1-t)=10,解得t=5(舍去)或-4,即点P(-4,5).
(3)如图2,连接MN.∵PM=PN,∴△PMN是等腰直角三角形,过点P作y轴的平行线交直线AC于点T.由点A,C的坐标得,直线AC的函数表达式为 y=-x-3.设PT=2m,∴直线PN的函数表达式为 y=-x-3-2m,∴x2+2x-3=-x-3-2m,∴x2+3x+2m=0.设点P(t,t2+2t-3),N(n,n2+2n-3),
T(t,-t-3),∴|n-t|=m,∴(n-t)2=(n+t)2-4nt=m2.
∵n+t=-3,nt=2m,∴9-8m=m2,解得m=1或9(舍去).
∵PT=(-t-3)-(t2+2t-3)=-t2-3t=2,解得t=-1或-2,即点P(-1,-4)或(-2,-3).
$$
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