二次函数
解码专训一:二次函数与几何的应用
名师点金:二次函数与几何的应用非常广泛,解决这类问题的关键是要学会数形结合,一方面,抓住几何图形的特征,灵活运用点的坐标与线段长度之间的相互转化,从而解决与二次函数有关的问题;另一方面,已知二次函数解析式可求出特殊点的坐标,进而求出线段长度,从而解决有关几何问题.
二次函数与三角形的综合
1.如图,在直角坐标系xOy中,△ABC是等腰直角三角形,∠BAC=90°,A(1,0),B(0,2),抛物线y=x2+bx-2过点C.求抛物线的解析式.
(第1题)
二次函数与平行四边形的综合
2.如图所示,在平面直角坐标系xOy中,正方形OABC的边长为2 cm,点A,C分别在y轴的负半轴和x轴的正半轴上,抛物线y=ax2+bx+c经过点A,B,且12a+5c=0.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如果点P由点A开始沿AB边以2 cm/s的速度向点B移动,同时点Q由点B开始沿BC边以1 cm/s的速度向点C移动.一点到达终点后另一点停止移动.
①移动开始后第t s时,设S=PQ2(cm2),试写出S与t之间的函数解析式,并写出t的取值范围.
②当S取得最小值时,在抛物线上是否存在点R,使得以P,B,Q,R为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出R点的坐标;如果不存在,请说明理由.
(第2题)
二次函数与矩形、菱形、正方形的综合
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(第3题)
3.二次函数y=x2的图象如图所示,点A0位于坐标原点,点A1,A2,A3,…,An在y轴的正半轴上,点B1,B2,B3,…,Bn,在二次函数位于第一象限的图象上,点C1,C2,C3,…,Cn在二次函数位于第二象限的图象上.四边形A0B1A1C1,四边形A1B2A2C2,四边形A2B3A3C3,…,四边形An-1BnAnCn都是菱形,∠A0B1A1=∠A1B2A2=∠A2B3A3=…=∠An-1BnAn=60°,则菱形An-1BnAnCn的周长为________.
4.(中考·孝感)如图所示,已知正方形ABCD的边长为1,点E在边BC上,若∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分线CF于点F.
(1)图①中,若点E是边BC的中点,我们可以构造两个三角形全等来证明AE=EF,请叙述你的一个构造方案,并指出是哪两个三角形全等(不要求证明).
(2)如图②,若点E在线段BC上滑动(不与点B,C重合).
①AE=EF是否总成立?请给出证明.
②在如图②所示的平面直角坐标系中,当点E滑动到某处时,点F恰好落在抛物线y=-x2+x+1上,求此时点F的坐标.
(第4题)
解码专训二:探究二次函数中存在性问题
名师点金:存在性问题是近年来中考的热点,这类问题的知识覆盖面广,综合性强,题型构思精巧,解题方法灵活,求解时常常要猜想或者假设问题的某种关系或结论存在,再经过分析、归纳、演算、推理找出最后的答案.常见的类型有:探索与特殊几何图形有关的存在性问题,探索与周长有关的存在性问题,探索与面积有关的存在性问题.
探索与特殊几何图形有关的存在性问题
1.(2015·绵阳)如图,已知抛物线y=-x2
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-2x+a(a≠0)与y轴相交于A点,顶点为M,直线y=x-a分别与x轴、y轴相交于B,C两点,并且与直线MA相交于N点.
(1)若直线BC和抛物线有两个不同交点,求a的取值范围,并用a表示点M,A的坐标.
(2)将△NAC沿着y轴翻折,若点N的对称点P恰好落在抛物线上,AP与抛物线的对称轴相交于点D,连接CD,求a的值及△PCD的面积.
(3)在抛物线y=-x2-2x+a(a>0)上是否存在点Q,使得以Q,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(第1题)
探索与周长有关的存在性问题
2.如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),OB=OA,且∠AOB=120°.
(1)求点B的坐标.
(2)求经过A,O,B三点的抛物线的解析式.
(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由.
(第2题)
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探索与面积有关的存在性问题
3.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过A(1,0),B(0,2)两点,顶点为D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)将抛物线沿y轴平移后经过点C(3,1),求平移后所得抛物线的解析式.
(3)设(2)中平移后的抛物线与y轴的交点为B1,顶点为D1,在此抛物线上是否存在点N,使△NBB1的面积是△NDD1面积的2倍?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
(第3题)
解码专训三:几种常见的热门考点
名师点金:二次函数是中考的必考内容,难度高,综合性强,既可以与代数知识相结合,也可以与几何知识结合.有关二次函数的问题,中考一般以三种形式出现:一是以选择题或填空题出现,重在考查二次函数的基本概念和基本性质;二是以实际应用题的形式出现,重在考查函数建模思想;三是以综合题的形式出现,往往是压轴题,考查学生分析问题和解决问题的能力.
二次函数的图象与性质
1.对于二次函数y=(x-1)2+2的图象,下列说法正确的是( )
A.开口向下
B.对称轴是直线x=-1
C.顶点坐标是(1,2)
D.与x轴有两个交点
2.在同一平面直角坐标系内,将函数y=2x2+4x-3的图象向右平移2个单位,再向下平移1个单位,得到图象的顶点坐标是( )
A.(-3,-6) B.(1,-4)
C.(1,-6) D.(-3,-4)
3.(2015·安顺)如图,为二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象,则下列说法:①a>0;②2a+b=0;③a+b+c>0;④当-1<x<3时,y>0.其中正确的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
(第3题)
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(第5题)
4.抛物线y=2x2-x+1的顶点坐标是________,当________时,y随x的增大而增大.
5.如图,已知抛物线y=x2+bx+c经过点(0,-3),请你确定一个b的值,使抛物线与x轴的一个交点在(1,0)和(3,0)之间,你所确定的b的值是________.
用待定系数法求二次函数的解析式
6.已知抛物线y=ax2+bx+c经过(1,0),(2,0)和(0,2)三点,则该抛物线的函数解析式为( )
A.y=2x2+x+2 B.y=x2+3x+2
C.y=x2-2x+3 D.y=x2-3x+2
7.已知一个二次函数的图象的顶点为(8,9),且经过点(0,1),则二次函数解析式为________.
8.(2014·咸宁)科学家为了推测最适合某种珍奇植物生长的温度,将这种植物分别放在不同温度的环境中,经过一定时间后,测试出这种植物高度的增长情况,部分数据如下表:
温度t/℃
-4
-2
0
1
4
植物高度增长量l/mm
41
49
49
46
25
科学家经过猜想、推测出l与t之间是二次函数关系.由此可以推测,最适合这种植物生长的温度为______℃.
9.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象经过A(2,0),B(0,-1),C(4,5)三点.
(1)求二次函数的解析式;
(2)设二次函数的图象与x轴的另一个交点为D,求点D的坐标.
10.如图,抛物线y=ax2-5ax+4经过△ABC的三个顶点,点A,C分别在x轴、y轴上,且BC∥x轴,AC=BC,求抛物线的解析式.
(第10题)
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二次函数与一元二次方程或不等式的关系
11.抛物线y=-9x2+3x+12与坐标轴的交点个数是( )
A.3 B.2 C.1 D.0
12.二次函数y=ax2+bx+c的x与y的部分对应值如下表.利用二次函数图象可知,当函数值y<0时,x的取值范围是( )
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
y
12
5
0
-3
-4
-3
0
5
12
A.x<0或x>2 B.0<x<2
C.x<-1或x>3 D.-1<x<3
13.已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,则下列结论错误的是( )
(第13题)
A.a-b+c=0
B.3是方程ax2+bx+c=0的一个根
C.a+b+c>0
D.当x<1时,y随x的增大而减小
14.已知关于x的二次函数y=x2-(2m-1)x+m2+3m+4.
(1)探究m取不同值时,该二次函数的图象与x轴的交点的个数;
(2)设该二次函数的图象与x轴的交点分别为A(x1,0),B(x2,0),且x12+x22=5,与y轴的交点为C,它的顶点为M,求直线CM的函数解析式.
二次函数的实际应用
15.(2015·滨州)一种进价为每件40元的T恤,若销售单价为60元,则每周可卖出300件.为提高利润,欲对该T恤进行涨价销售.经过调查发现:每涨价1元,每周要少卖出10件.请确定该T恤涨价后每周的销售利润y(元)与销售单价x(元)之间的函数关系式,并求销售单价定为多少元时,每周的销售利润最大.
14
16.如图,某公路隧道横截面积为抛物线,其最大高度为6米,底部宽度OM为12米.现以O点为原点,OM所在直线为x轴建立直角坐标系.
(1)直接写出点M及抛物线顶点P的坐标;
(2)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(3)若要搭建一个矩形“支撑架”AD-DC-CB,使C,D两点在抛物线上,A,B两点在地面OM上,则这个“支撑架”总长最大是多少?
(第16题)
二次函数的综合应用
13.在平面直角坐标系中,将一块等腰三角板ABC放在第二象限,一直角边靠在两坐标轴上,且有点A(0,2),点C(-1,0),如图所示,抛物线y=ax2+ax-2经过点B.
(1)求点B的坐标.
(2)求抛物线的解析式.
(3)在抛物线上是否还存在点P(点B除外),使△ACP仍然是以AC为直角边的等腰直角三角形?若存在,求所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(第17题)
答案:
解码专训一
(第1题)
14
1.解:如图,过点C作CD⊥x轴于点D,则∠CAD+∠ACD=90°,又∠BAC=90°,∴∠OAB+∠CAD=90°,∴∠OAB=∠ACD.又∵AB=AC,∠AOB=∠CDA=90°,∴△AOB≌△CDA(AAS),∴AO=CD=1,BO=AD=2,∴OD=OA+AD=3,∴C(3,1).∵点C(3,1)在抛物线y=x2+bx-2上,∴1=×32+3b-2,解得b=-.∴抛物线的解析式为y=x2-x-2.
2.解:(1)根据题意知:A(0,-2),B(2,-2).
∵A点在抛物线上,∴c=-2.
∵12a+5c=0,∴a=.
由AB=2知抛物线的对称轴为直线x=1,∴-=1.
∴b=-.
∴抛物线的解析式为y=x2-x-2.
(2)①由题意知:PB=(2-2t) cm,BQ=t cm,
∴S=PQ2=PB2+BQ2=(2-2t)2+t2,
即S=5t2-8t+4(0≤t≤1).
②假设存在点R,可构成以P,B,R,Q为顶点的平行四边形.
∵S=5t2-8t+4=5+(0≤t≤1),
∴当t=时,S取得最小值,
这时PB=0.4 cm,BQ=0.8 cm,易知P(1.6,-2),Q(2,-1.2).
分情况讨论:
(ⅰ)假设R在BQ的右边,这时QR綊PB,则点R的横坐标为2.4,纵坐标为-1.2,即R(2.4,-1.2).
将x=2.4代入y=x2-x-2,得y=-1.2,
∴点R在抛物线上,即这时存在R(2.4,-1.2)满足题意.
(ⅱ)假设R在BQ的左边,PB的上方,这时PR綊QB,则点R的横坐标为1.6,纵坐标为-1.2,即R(1.6,-1.2).
易验证点R不在抛物线y=x2-x-2上.
(ⅲ)假设R在PB的下方,这时PR綊QB,则R(1.6,-2.8).
易验证点R不在抛物线y=x2-x-2上.
综上所述,存在点R(2.4,-1.2)满足题意.
3.4n
4.解:(1)如图①,取AB的中点G,连接EG.△AGE与△ECF全等.
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(第4题)
(2)①若点E在线段BC上滑动,AE=EF总成立.
证明:如图②,在AB上截取AM=EC.∵AB=BC,∴BM=BE,∴△MBE是等腰直角三角形,∴∠AME=180°-45°=135°.又∵CF平分正方形的外角,∴∠ECF=135°,∴∠AME=∠ECF.而∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90°,∴∠BAE=∠CEF,∴△AME≌△ECF,∴AE=EF.②如图②,过点F作FH⊥x轴于点H.
由①知,FH=BE=CH.
设BH=a,则FH=a-1,∴点F的坐标为(a,a-1).
∵点F恰好落在抛物线y=-x2+x+1上,∴a-1=-a2+a+1,∴a2=2,a=或-(负值不合题意,舍去),∴a-1=-1.∴点F的坐标为(,-1).
解码专训二
1.解:(1)将A,B,C三点的坐标代入y=ax2+bx+c,得
解得
∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3.
(2)∵点A,B关于直线l对称,∴PA=PB.
∴当点P为直线BC与l的交点时,△PAC的周长最小.由B(3,0),C(0,3)易求直线BC的解析式为y=-x+3;又易得直线l的解析式为x=1.于是易求点P的坐标为(1,2).
(3)存在.点M的坐标为(1,1),(1,),(1,-),(1,0).
点拨:对于(3)问,假设存在符合条件的点M,设M(1,m),由A(-1,0),C(0,3),结合勾股定理易得MA2=m2+4,MC2=m2-6m+10,AC2=10.①若MA=MC,则MA2=MC2,得m2+4=m2-6m+10,得m=1;②若MA=AC,则MA2=AC2,得m2+4=10,得m=±;③若MC=AC,则MC2=AC2,得m2-6m+10=10,得m=0或m=6;当m=6时,M,A,C三点共线,构不成三角形,不合题意,故舍去.综上可知,符合条件的点M的坐标为(1,1),(1,),(1,-),(1,0).
2.解:(1)由题意联立整理得2x2
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+5x-4a=0,由Δ=25+32a>0,解得a>-.∵a≠0,∴a>-且a≠0.令x=0, 得y=a,∴A(0,a).由y=-(x+1)2+1+a,得M(-1,1+a).
(2)设直线MA为y=kx+b,代入A(0,a)、M(-1,1+a),得解得故直线MA为y=-x+a.联立解得∴N.由于P点是N点关于y轴的对称点,因此P,代入y=-x2-2x+a,得-=-a2+a+a,解得a=或a=0(舍去).
∴A,C,M,∴AC=.
∴S△PCD=S△PAC-S△DAC=AC.|xP|-AC.|xD|=××(3-1)=.
(3)①当点Q1在y轴左侧时,由四边形AQ1CN为平行四边形,得AC与Q1N相互平分,则点Q1与N关于原点(0,0)中心对称,而N,故Q1代入y=-x2-2x+a,得=-a2+a+a,解得a=或a=0(舍去),∴Q1.②当点Q2在y轴右侧时,由四边形ACQ2N为平行四边形,得NQ2∥AC且NQ2=AC,而N,A(0,a),C(0,-a),故Q2.代入y=-x2-2x+a,得-=-a2-a+a,解得a=或a=0(舍去),∴Q2.∴当点Q的坐标为或时,Q,A,C,N四点能构成平行四边形.
3.解:(1)过点B作BD⊥y轴于点D,则∠BOD=120°-90°=30°.
由A(-2,0)可得OA=2,∴OB=2.于是在Rt△BOD中,易得BD=1,OD=.∴点B的坐标为(1,).
(2)由抛物线经过点A(-2,0),O(0,0)可设抛物线的解析式为y=ax(x+2),将点B的坐标(1,)代入,得a=,因此所求抛物线的解析式为y=x2+x.
(第3题)
(3)存在.如图,易知抛物线的对称轴是直线x=-1,当点C是抛物线的对称轴与线段AB的交点时,△BOC的周长最小.设直线AB的解析式为y=kx+b,则解得
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eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(k=\f(\r(3),3),,b=\f(2\r(3),3),))
∴y=x+.当x=-1时,y=,因此点C的坐标为.
4.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(1,0),B(0,2),
∴解得
∴抛物线的解析式为y=x2-3x+2.
(2)当x=3时,由y=x2-3x+2得y=2,可知抛物线y=x2-3x+2过点(3,2),
∴将原抛物线沿y轴向下平移1个单位长度后过点C.
∴平移后抛物线的解析式为y=x2-3x+1.
(3)假设存在点N,则点N在抛物线y=x2-3x+1上,可设N点坐标为(x0,x02-3x0+1).由(2)知,BB1=DD1=1.
将y=x2-3x+1配方得y=-,
∴抛物线的对称轴为直线x=.
(第4题)
当0