2020年数学中考压轴题专项训练:二次函数的综合
本文档中含有大量公式,在网页中显示时可能会出现位置错误的情况,但在word中排版显示正常,欢迎下载!
1.如图,顶点为P(2,﹣4)的二次函数y=ax2+bx+c的图象经过原点,点A(m,n)在该函数图象上,连接AP、OP.
(1)求二次函数y=ax2+bx+c的表达式;
(2)若∠APO=90°,求点A的坐标;
(3)若点A关于抛物线的对称轴的对称点为C,点A关于y轴的对称点为D,设抛物线与x轴的另一交点为B,请解答下列问题:
①当m≠4时,试判断四边形OBCD的形状并说明理由;
②当n<0时,若四边形OBCD的面积为12,求点A的坐标.
解:(1)∵图象经过原点,
∴c=0,
∵顶点为P(2,﹣4)
∴抛物线与x轴另一个交点(4,0),
将(2,﹣4)和(4,0)代入y=ax2+bx,
∴a=1,b=﹣4,
∴二次函数的解析式为y=x2﹣4x;
(2)∵∠APO=90°,
∴AP⊥PO,
∵A(m,m2﹣4m),
∴m﹣2=,
∴m=,
∴A(,﹣);
(3)①由已知可得C(4﹣m,n),D(﹣m,n),B(4,0),
∴CD∥OB,
∵CD=4,OB=4,
∴四边形OBCD是平行四边形;
②∵四边形OBCD是平行四边形,n<0,
∴12=4×(﹣n),
∴n=﹣3,
∴A(1,﹣3)或A(3,3).
2.在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2+kx+c的图象经过点C(0,1),当x=2时,函数有最小值.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线l⊥y轴,垂足坐标为(0,﹣1),抛物线的对称轴与直线l交于点A.在x轴上有一点B,且AB=,试在直线l上求异于点A的一点Q,使点Q在△ABC的外接圆上;
(3)点P(a,b)为抛物线上一动点,点M为坐标系中一定点,若点P到直线l的距离始终等于线段PM的长,求定点M的坐标.
解:(1)∵图象经过点C(0,1),
∴c=1,
∵对称轴x=2,
∴k=﹣1,
∴抛物线解析式为y=x2﹣x+1;
(2)由题意可知A(2,﹣1),设B(t,0),
∵AB=,
∴(t﹣2)2+1=2,
∴t=1或t=3,
∴B(1,0)或B(3,0),
∵B(1,0)时,A、B、C三点共线,舍去,
∴B(3,0),
∴AC=2,BC=,
∴∠BAC=90°,
∴△ABC为直角三角形,BC为外接圆的直径,外接圆的圆心为BC的中点(,),半径为,
设Q(x,﹣1),则有(x﹣)2+(+1)2=()2,
∴x=1或x=2(舍去),
∴Q(1,﹣1);
(3)设顶点M(m,n),∵P(a,b)为抛物线上一动点,
∴b=a2﹣a+1,
∵P到直线l的距离等于PM,
∴(m﹣a)2+(n﹣b)2=(b+1)2,
∴+(2n﹣2m+2)a+(m2+n2﹣2n﹣3)=0,
∵a为任意值上述等式均成立,
∴,
∴,
此时m2+n2﹣2n﹣3=0,
∴定点M(2,1).
3.如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知BC=2,tan∠OBC=.
(1)求拋物线的解析式;
(2)如图2,若点P是直线BC上方的抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线交直线BC于点D,作PE⊥BC于点E,当点P的横坐标为2时,求△PDE的面积;
(3)若点M为抛物线上的一个动点,以点M为圆心,为半径作⊙M,当⊙M在运动过程中与直线BC相切时,求点M的坐标(请直接写出答案).
解:(1)∵BC=2,tan∠OBC=,
∴OB=4,OC=2,
∴点B为(4,0),点C为(0,2)代入y=﹣x2+bx+c中,
∴c=2,b=,
∴y=﹣x2+x+2;
(2)当x=2时,y=3,
∴P(2,3),
∵B(4,0),C(0,2),
∴直线BC的解析式为y=﹣x+2,
∵PD平行于y轴,
∴D(2,1),
∴PD=2,
∵PD平行于y轴,
∴∠PDE=∠OCB,
∵PE⊥BC,
∴∠PED=∠COB=90°,
∴△PDE∽△BCO,
∴△PDE与△BCO的面积之比是对应边PD与BC的平方,
∵△BCO的面积为4,
∴△PED的面积是4×=;
(3)过点M作MG⊥BC于点G,过点M作MH∥AB于点H,
∴△MGH∽△COB,
∴=,
∵⊙M与直线BC相切,
∴MG=,
∴MH=5,
设点M(x,﹣x2+x+2),
如图1,设H(x+5,﹣x2+x+2)代入y=﹣x+2,
∴x=﹣1或x=5,
∴M(﹣1,0)或M(5,﹣3);
如图2,点H(x﹣5, x2+x+2)代入y=﹣x+2,
∴方程无解,
综上所述:M(﹣1,0)或M(5,﹣3).
4.如图,抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,且OC=2OB,点D为线段OB上一动点(不与点B重合),过点D作矩形DEFH,点H、F在抛物线上,点E在x轴上.
(1)求抛物线的解析式;
(2)当矩形DEFH的周长最大时,求矩形DEFH的面积;
(3)在(2)的条件下,矩形DEFH不动,将抛物线沿着x轴向左平移m个单位,抛物线与矩形DEFH的边交于点M、N,连接M、N.若MN恰好平分矩形DEFH的面积,求m的值.
解:(1)在抛物线y=ax2+(4a﹣1)x﹣4中,
当x=0时,y=﹣4,
∴C(0,﹣4),
∴OC=4,
∵OC=2OB,
∴OB=2,
∴B(2,0),
将B(2,0)代入y=ax2+(4a﹣1)x﹣4,
得,a=,
∴抛物线的解析式为y=x2+x﹣4;
(2)设点D坐标为(x,0),
∵四边形DEFH为矩形,
∴H(x, x2+x﹣4),
∵y=x2+x﹣4=(x+1)2﹣,
∴抛物线对称轴为x=﹣1,
∴点H到对称轴的距离为x+1,
由对称性可知DE=FH=2x+2,
∴矩形DEFH的周长C=2(2x+2)+2(﹣x2﹣x+4)=﹣x2+2x+12=﹣(x﹣1)2+13,
∴当x=1时,矩形DEFH周长取最大值13,
∴此时H(1,﹣),
∴HF=2x+2=4,DH=,
∴S矩形DEFH=HF•DH=4×=10;
(3)如图,连接BH,EH,DF,设EH与DF交于点G,
过点G作BH的平行线,交ED于M,交HF于点N,则直线MN将矩形DEFH的面积分成相等的两半,
由(2)知,抛物线对称轴为x=﹣1,H(1,﹣),
∴G(﹣1,﹣),
设直线BH的解析式为y=kx+b,
将点B(2,0),H(1,﹣)代入,
得,,
解得,,
∴直线BH的解析式为y=x﹣5,
∴可设直线MN的解析式为y=x+n,
将点(﹣1,﹣)代入,得n=,
∴直线MN的解析式为y=x+,
当y=0时,x=﹣,
∴M(﹣,0),
∵B(2,0),
∴将抛物线沿着x轴向左平移个单位,抛物线与矩形DEFH的边交于点M、N,连接M、N,则MN恰好平分矩形DEFH的面积,
∴m的值为.
5.如图1,在平面直角坐标系中,已知直线l1:y=﹣x+6与直线l2相交于点A,与x轴相交于点B,与y轴相交于点C,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点O、点A和点B,已知点A到x轴的距离等于2.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点H为直线l2上方抛物线上一动点,当点H到l2的距离最大时,求点H的坐标;
(3)如图2,P为射线OA的一个动点,点P从点O出发,沿着OA方向以每秒个单位长度的速度移动,以OP为边在OA的上方作正方形OPMN,设正方形POMN与△OAC重叠的面积为S,设移动时间为t秒,直接写出S与t之间的函数关系式.
解:(1)∵点A到x轴的距离等于2,
∴点A的纵坐标为2,
∴2=﹣x+6,
∴x=4,
∴A(4,2),
当y=0时,﹣x+6=0,
∴x=6,
∴B(6,0),
把A(4,2),B(6,0),O(0,0)代入y=ax2+bx+c得,
解得:,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+x;
(2)设直线l2的解析式为y=kx,
∴2=4k,
∴k=,
∴直线l2的解析式为y=x,
设点H的坐标为(m,﹣m2+m),
如图1,过H作HG∥y轴交直线l2于G,
∴G(m, m),
∴HG=﹣m2+m﹣m=﹣m2+m=﹣(m﹣2)+1,
当m=2时,HG有最大值,
∴点H的坐标为(2,2);
(3)当0<t时,如图2,过A作AE⊥OB于E,
∴OA==2,tan∠AOE=,
∵∠NOP=∠BOC=90°,
∴∠HON=∠AOE,
∴tan∠NOH=tan∠AOE==,
∵OP=ON=NM=PM=t,
∴NH=NM=t,
S=×(t+t)t=t2;
当<t≤2时,过点P作PH⊥x轴,
∵∠POH=∠QON,OP=t,
∴OP=ON=NM=PM=t,
∴NQ=t,
可求P(2t,t),
直线MP的解析式为y=﹣2x+5t
∴G(5t﹣6,﹣5t+12),
∴GP=3(2﹣t),AP=2﹣t,
∴MG=6﹣3t,
∵∠MGK=∠AGP,
∴△GPA∽△GKM,
∴MK=t﹣2,
∴S=﹣×t×t﹣×(t﹣2)×(6﹣3t)=﹣t2+40t﹣30;
当2<t≤时,可求N(﹣t,2t),
则直线MN的解析式为y=x+t,
∴K(4﹣t, t+2),
∵NQ=t,
∴Q(0, t),
∴MK=t﹣2,
∴S=﹣﹣×t×t﹣×(t﹣2+t﹣2)×t=﹣t2+10t;
当t>时,S=S△OAC=×4×6=12;
6.如图1,小明用一张边长为6cm的正方形硬纸板设计一个无盖的长方体纸盒,从四个角各剪去一个边长为xcm的正方形,再折成如图2所示的无盖纸盒,记它的容积为ycm.
(1)y关于x的函数表达式是 y=4x3﹣24x2+36x ,自变量x的取值范围是 0<x<3 ;
(2)为探究y随x的变化规律,小明类比二次函数进行了如下探究:
①列表:请你补充表格中的数据:
②描点:把上表中各组对应值作为点的坐标,在平面直角坐标系中(如图3)描出相应的点;
③连线:用光滑的曲线顺次连结各点.
(3)利用函数图象解决:若该纸盒的容积超过12cm3,估计正方形边长x的取值范围.(保留一位小数)
解:(1)y=x(6﹣2x)2
=4x3﹣24x2+36x(0<x<3),
故答案为:y=4x3﹣24x2+36x,0<x<3;
(2)①在y=4x3﹣24x2+36x中,
当x=1时,y=16;当x=2时,y=8,
故答案为:16,8;
②如图1所示,
③如图2所示,
(3)由函数图象可以看出,若该纸盒的容积超过12cm3,正方形边长x的取值范围大概为0.4≤x≤1.7.
7.定义:若函数y=x2+bx+c(c≠0)与x轴的交点A,B的横坐标为xA,xB,与y轴交点的纵坐标为yC,若xA,xB中至少存在一个值,满足xA=yC(或xB=yC),则称该函数为友好函数.如图,函数y=x2+2x﹣3与x轴的一个交点A的横坐标为3,与y轴交点C的纵坐标为﹣3,满足xA=yC,称y=x2+2x﹣3为友好函数.
(1)判断y=x2﹣4x+3是否为友好函数,并说明理由;
(2)请探究友好函数y=x2+bx+c表达式中的b与c之间的关系;
(3)若y=x2+bx+c是友好函数,且∠ACB为锐角,求c的取值范围.
解:(1)y=x2﹣4x+3是友好函数,理由如下:
当x=0时,y=3;当y=0时,x=1或3,
∴y=x2﹣4x+3与x轴一个交点的横坐标和与y轴交点的纵坐标都是3,
∴y=x2﹣4x+3是友好函数;
(2)当x=0时,y=c,即与y轴交点的纵坐标为c,
∵y=x2+bx+c是友好函数,
∴x=c时,y=0,即(c,0)在y=x2+bx+c上,
代入得:0=c2+bc+c,
∴0=c(c+b+1),
而c≠0,
∴b+c=﹣1;
(3)①如图1,当C在y轴负半轴上时,
由(2)可得:c=﹣b﹣1,即y=x2+bx﹣b﹣1,
显然当x=1时,y=0,
即与x轴的一个交点为(1,0),
则∠ACO=45°,
∴只需满足∠BCO<45°,即BO<CO
∴c<﹣1;
②如图2,当C在y轴正半轴上,且A与B不重合时,
∴显然都满足∠ACB为锐角,
∴c>0,且c≠1;
③当C与原点重合时,不符合题意,
综上所述,c<﹣1或c>0,且c≠1.
8.已知:抛物线y=ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6(a>0).
(1)求证:抛物线与x轴有两个交点.
(2)设抛物线与x轴的两个交点的横坐标分别为x1,x2(其中x1>x2).若t是关于a的函数、且t=ax2﹣x1,求这个函数的表达式;
(3)若a=1,将抛物线向上平移一个单位后与x轴交于点A、B.平移后如图所示,过A作直线AC,分别交y的正半轴于点P和抛物线于点C,且OP=1.M是线段AC上一动点,求2MB+MC的最小值.
(1)证明:△=b2﹣4ab=[﹣3(a﹣1)]2﹣4a(2a﹣6)=a2+6a+9=(a+3)2,
∵a>0,
∴(a+3)2>0,
∴抛物线与x轴有两个交点;
(2)解:令y=0,则ax2﹣3(a﹣1)x+2a﹣6=0,
∴或,
∵a>0,
∴且x1>x2,
∴x1=2,,
∴,
∴t=a﹣5;
(3)解:当a=1时,则y=x2﹣4,
向上平移一个单位得y=x2﹣3,
令y=0,则x2﹣3=0,
得,
∴,,
∵OP=1,
∴直线,
联立:,
解得,,,
即,,
∴AO=,
在Rt△AOP中,
AP==2,
过C作CN⊥y轴,过M作MG⊥CN于G,过C作CH⊥x轴于H,
∵CN∥x轴,
∴∠GCM=∠PAO,
又∵∠AOP=∠CGM=90°,
∴△AOP∽△CGM,
∴==,
∴,
∵B到CN最小距离为CH,
∴MB+GM的最小值为CH的长度,
∴2MB+MC的最小值为.
9.如图,抛物线y1=ax2+c的顶点为M,且抛物线与直线y2=kx+1相交于A、B两点,且点A在x轴上,点B的坐标为(2,3),连结AM、BM.
(1)a= 1 ,c= ﹣1 ,k= 1 (直接写出结果);
(2)当y1<y2时,则x的取值范围为 ﹣1<x<2 (直接写出结果);
(3)在直线AB下方的抛物线上是否存在一点P,使得△ABP的面积最大?若存在,求出△ABP的最大面积及点P坐标.
解:(1)将点B的坐标(2,3)代入y2=kx+1得:
3=2k+1
解得:k=1
∴y2=x+1
令y2=0得:0=x+1
解得:x=﹣1
∴A(﹣1,0)
将A(﹣1,0)、B(2,3)代入y1=ax2+c得:
解得:a=1,c=﹣1
故答案为:1,﹣1,1;
(2)∵A(﹣1,0)、B(2,3)
∴结合图象可得:当y1<y2时,则x的取值范围为﹣1<x<2
故答案为:﹣1<x<2;
(3)在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大.
如图,设平行于直线y2=x+1的直线解析式为:y3=x+b
由得:x2﹣1=x+b
∴x2﹣x﹣1﹣b=0
令△=0得:1﹣4(﹣1﹣b)=0
解得:b=﹣
∴y3=x﹣,
∴x2﹣x﹣1+=0
解得:x1=x2=
∴P(,﹣)
∴当点P坐标为(,﹣)时,△ABP的面积最大
设y3=x﹣与x轴交于点C,则点C坐标为:(,0),过点C作CD⊥AB
由平行线间的距离处处相等,可知线段CD的长度即为△ABP的高的长度
∵y2=x+1与x轴所成锐角为45°
∴△ACD为等腰直角三角形
∵AC=﹣(﹣1)=
∴CD===
∵A(﹣1,0)、B(2,3)
∴AB==
∴△ABP的面积为:××=
∴在直线AB下方的抛物线上存在一点P,使得△ABP的面积最大;△ABP的最大面积为;点P坐标为(,﹣).
10.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,抛物线y=x2+bx+c经过点A、B,点P为第四象限内抛物线上的一个动点.
(1)求此抛物线对应的函数表达式;
(2)如图1所示,过点P作PM∥y轴,分别交直线AB、x轴于点C、D,若以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,求点P的坐标;
(3)如图2所示,过点P作PQ⊥AB于点Q,连接PB,当△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,请直接写出点P的横坐标.
解:(1)令x=0,得y=x﹣2=﹣2,则B(0,﹣2),
令y=0,得0=x﹣2,解得x=4,则A(4,0),
把A(4,0),B(0,﹣2)代入y=x2+bx+c(a≠0)中,得:,
解得:,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2;
(2)∵PM∥y轴,
∴∠ADC=90°,
∵∠ACD=∠BCP,
∴以点P、B、C为顶点的三角形与以点A、C、D为顶点的三角形相似,存在两种情况:
①当∠CBP=90°时,如图1,过P作PN⊥y轴于N,
设P(x,x2﹣x﹣2),则C(x, x﹣2),
∵∠ABO+∠PBN=∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠PBN=∠OAB,
∵∠AOB=∠BNP=90°,
∴△AOB∽△BNP,
∴,即=,
解得:x1=0(舍),x2=,
∴P(,﹣5);
②当∠CPB=90°时,如图2,则B和P是对称点,
当y=﹣2时,x2﹣x﹣2=﹣2,
x1=0(舍),x2=,
∴P(,﹣2);
综上,点P的坐标是(,﹣5)或(,﹣2);
(3)∵OA=4,OB=2,∠AOB=90°,
∴∠BOA≠45°,
∴∠BQP≠2∠BOA,
∴分两种情况:
①当∠PBQ=2∠OAB时,如图3,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,
∴OE=AE,
∴∠OAB=∠AOE,
∴∠OEB=2∠OAB=∠PBQ,
∵OB∥PG,
∴∠OBE=∠PHB,
∴△BOE∽△HPB,
∴,
由勾股定理得:AB==2,
∴BE=,
∵GH∥OB,
∴,即,
∴BH=x,
设P(x,x2﹣x﹣2),则H(x, x﹣2),
∴PH=x﹣2﹣(x2﹣x﹣2)=﹣x2+4x,
∴,
解得:x1=0,x2=3,
∴点P的横坐标是3;
②当∠BPQ=2∠OAB时,如图4,取AB的中点E,连接OE,过P作PG⊥x轴于G,交直线AB于H,过O作OF⊥AB于F,连接AP,则∠BPQ=∠OEF,
设点P(t,t2﹣t﹣2),则H(t, t﹣2),
∴PH=t﹣2﹣(t2﹣t﹣2)=﹣t2+4t,
∵OB=4,OC=2,
∴BC=2,
∴OE=BE=CE=,OF===,
∴EF===,
S△ABP==,
∴2PQ=4(﹣t2+4t),
PQ=,
∵∠OFE=∠PQB=90°,
∴△PBQ∽△EOF,
∴,即,
∴BQ=,
∵BQ2+PQ2=PB2,
∴=,
44t2﹣388t+803=0,
(2t﹣11)(22t﹣73)=0,
解得:t1=5.5(舍),t2=;
综上,存在点P,使得△PBQ中有某个角的度数等于∠OAB度数的2倍时,其P点的横坐标为3或.
11.如图,抛物线y=ax2+bx﹣过点A(﹣,0)和点B(,2),连结AB交y轴于点C.
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点P在线段AB下方的抛物线上运动,连结AP,BP.设点P的横坐标为m,△ABP的面积为s.
①求s与m的函数关系式;
②当s取最大值时,抛物线上是否存在点Q,使得S△ACQ=s.若存在,求点Q的坐标;若不存在,说明理由.
解:(1)将点A(﹣,0)和点B(,2)代入y=ax2+bx﹣,
得,,
解得,,
∴抛物线的函数解析式为y=x2+x﹣;
(2)①设直线AB的解析式为y=kx+b,
将点A(﹣,0),B(,2)代入,
得,,
解得,k=,b=1,
∴直线AB的解析式为y=x+1,
如图1,过点P作x轴的垂线,交AB于点M,
设P(m, m2+m﹣),则M(m, m+1),
∴PM=m+1﹣(m2+m﹣)=﹣m2+,
∴s=PM(xB﹣xA)
=×(﹣m2+)×(+)
=﹣m2+,
∴s与m的函数关系式为s=﹣m2+;
②在s=﹣m2+中,
当m=0时,s取最大值,
∴P(0,﹣),
∴CP=,
∵S△ACQ=S△ABP,
∴S△AQB=2S△ABP,
∴可使直线AB向上平移3个单位长度,得直线y=x+4,
联立,
解得,x1=3,x2=﹣3,
∴Q点坐标为(3,4+),(﹣3,4﹣).
12.某班“数学兴趣小组”对函数y=x2﹣2|x|的图象和性质进行了探究,探究过程如下,请补充完整.
(1)自变量x的取值范围是全体实数,x与y的几组对应值列表如下:其中,m= 0 .
(2)根据表中数据,在如图所示的平面直角坐标系中描点,已画出了函数图象的一部分,请画出该函数图象的另一部分;
(3)观察函数图象,写出一条函数的性质: 图象关于y轴对称(答案不唯一) ;
(4)观察函数图象发现:若关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,则a的取值范围是 ﹣1<a<0 .
解:(1)当x=﹣2时,y=4﹣2×2=0;
故答案为:0.
(2)根据给定的表格中数据描点画出图形,如图所示.
(3)观察函数图象,可得出:①函数图象关于y轴对称,②当x>1时,y随x的增大而增大,③函数有最小值﹣1.
故答案为:图象关于y轴对称(答案不唯一);
(4)由函数图象知:∵关于x的方程x2﹣2|x|=a有4个实数根,
∴a的取值范围是﹣1<a<0,
故答案为:﹣1<a<0.
13.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点P是对称轴上的一个动点,当△PAC的周长最小时,直接写出点P的坐标和周长最小值;
(3)为抛物线上一点,若S△QAB=8,求出此时点Q的坐标.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过A(﹣1,0)、B(3,0)两点,
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x﹣3;
(2)连接BC交抛物线的对称轴与点P.
∵y=x2﹣2x﹣3,
∴C(0,﹣3),
∵点A与点B关于x==1对称,
∴PA=PB.
∴AP+PC=CP+PB.
∴当点P、C、B在一条直线上时,AP+PC有最小值.
又∵BC为定值,
∴当点P、C、B在一条直线上时,△APC的周长最小.
∵BC==3,AC==,
∴△PAC的周长最小值为:AC+BC=+3,
设直线BC的解析式为y=kx+b,则,
解得:k=1,b=﹣3.
∴直线AD的解析式为y=x﹣3.
将x=1代入y=x﹣3得:y=﹣2,
∴点P的坐标为(1,﹣2),
即当点P的坐标为(1,﹣2)时,△PAC的周长最小.最小值为+3;
(3)设Q(x,y),则S△QAB=AB•|y|=2|y|=8,
∴|y|=4,
∴y=±4.
①当y=4时,x2﹣2x﹣3=4,解得:x1=1﹣2,x2=1+2,
此时Q点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4);
②当y=﹣4时,x2﹣2x﹣3=﹣4,解得x3=x4=1;
此时Q点的坐标为(1,﹣4);
综上所述,Q点坐标为(1﹣2,4)或(1+2,4)或(1,﹣4).
14.如图,直线y=﹣x+5与x轴交于点B,与y轴交于点D,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=﹣x+5交于B,D两点,点C是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是直线BD上方抛物线上的一个动点,其横坐标为m,过点M作x轴的垂线,交直线BD于点P,当线段PM的长度最大时,求m的值及PM的最大值;
(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为3,若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由.
解:(1)y=﹣x+5,令x=0,则y=5,令y=0,则x=5,
故点B、D的坐标分别为(5,0)、(0,5),
则二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+5,将点B坐标代入上式并解得:b=4,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x+5;
(2)设M点横坐标为m(m>0),则P(m,﹣m+5),M(m,﹣m2+4m+5),
∴PM=﹣m2+4m+5﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,PM有最大值;
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H,
设Q(x,﹣x2+4x+5),则G(x,﹣x+5),
∴QG=|﹣x2+4x+5﹣(﹣x+5)|=|﹣x2+5x|,
∵△BOD是等腰直角三角形,
∴∠DBO=45°,
∴∠HGQ=∠BGE=45°,
当△BDQ中BD边上的高为3时,即QH=HG=3,
∴QG=×3=6,
∴|﹣x2+5x|=6,
当﹣x2+5x=6时,解得x=2或x=3,
∴Q(2,9)或(3,8),
当﹣x2+5x=﹣6时,解得x=﹣1或x=6,
∴Q(﹣1,0)或(6,﹣7),
综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为Q1(2,9),Q2(3,8),Q3(﹣1,0),Q4(4,﹣5).
15.如图1,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+的图象与x轴交于B(﹣1,0)、C(3,0)两点,点A为抛物线的顶点,F为线段AC中点.
(1)求a,b的值;
(2)求证:BF⊥AC.
(3)以抛物线的顶点A为圆心,AF为半径作⊙A点E是圆上一动点,点P为EC的中点(如图2)
①当△ACE面积最大时,求PB的长度;
②若点M为BP的中点,求点M运动的路径长.
解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x﹣3)=a(x2﹣2x﹣3),
即﹣3a=,解得:a=﹣,
抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+,
故b=;
(2)点A的坐标为:(1,2),
则AB=AB=BC=4,点F是AC的中点,AF=AC=2,
∴BF⊥AC;
(3)点C(3,0),点B(﹣1,0),
设点E(m,n),
由AE=2,根据两点间距离公式得:(m﹣1)2+(n﹣2)2=4…①,
则点P(,),点M(,),
设:x=,y=,则m=4x﹣1,n=4y,即点M(x,y),
将m、n的值代入①式得:(4x﹣1)2+(4y﹣2)2=4,
整理得:(x﹣)2+(y﹣)2=,
即点M到定点(,)的距离等于定值,
故点M运动的轨迹为半径为的圆,
则点M运动的路径长为()2π=.
本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/2b0bf3390540be1e650e52ea551810a6f524c817.html
文档为doc格式