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2019年中考数学真题分类训练——专题十九:二次函数综合题
1.(2019广东)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y= 与x轴交于点A、B
(点A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C
顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE.
(1)求点A、B、D的坐标;
(2)求证:四边形BFCE是平行四边形;
(3)如图2,过顶点D作DD⊥x轴于点D,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂
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足,使得△PAM与△DDA相似(不含全等).
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①求出一个满足以上条件的点P的横坐标;
②直接回答这样的点P共有几个?
解:(1)令 =0,
解得x=1,x=–7.∴A(1,0),B(–7,0).
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由y= = 得,D(–3,–2 );
(2)∵DD⊥x轴于点D,∴∠COF=∠DDF=90°,
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∵∠DFD=∠CFO,∴△DDF∽△COF,∴ ,
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∵D(–3,–2 ),
∴DD=2 ,OD=3,
1∵AC=CF,CO⊥AF,∴OF=OA=1,
∴DF=DO–OF=3–1=2,∴ ,
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∴OC= ,∴CA=CF=FA=2,
∴△ACF是等边三角形,∴∠AFC=∠ACF,
∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,
∴∠ECF=∠AFC=60°,∴EC∥BF,
∵EC=DC= =6,
∵BF=6,∴EC=BF,
∴四边形BFCE是平行四边形;
(3)∵点P是抛物线上一动点,
∴设P点(x, ),
①当点P在B点的左侧时,
∵△PAM与△DDA相似,
1
∴ 或 ,
∴ 或 ,解得:x=1(不合题意舍去),x=–11或x=1(不合题意舍去)x=– ;
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当点P在A点的右侧时,
∵△PAM与△DDA相似,∴ 或 ,
1
∴ 或 ,
解得:x=1(不合题意舍去),x=–3(不合题意舍去)或x=1(不合题意舍去),x=– (不合题意
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舍去);
当点P在AB之间时,
∵△PAM与△DDA相似,
1
∴ = 或 = ,
∴ 或 ,
解得:x=1(不合题意舍去),x=–3(不合题意舍去)或x=1(不合题意舍去),x=– ;
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综上所述,点P的横坐标为–11或– 或– ;
②由①得,这样的点P共有3个.
2.(2019深圳)如图,抛物线经y=ax2+bx+c过点A(-1,0),点C(0,3),且OB=OC.
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点D、E在直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最
小值.
(3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,求点P的坐标.
解:(1)∵OB=OC,
∴点B(3,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-3)=a(x2-2x-3)=ax2-2ax-3a,
故-3a=3,解得:a=-1,
故抛物线的表达式为:y=-x2+2x+3,对称轴为x=1.
(2)ACDE的周长=AC+DE+CD+AE,其中AC 、DE=1是常数,
故CD+AE最小时,周长最小,
取点C关于函数对称点C(2,3),则CD=C′D,
取点A′(-1,1),则A′D=AE,
故:CD+AE=A′D+DC′,则当A′、D、C′三点共线时,CD+AE=A′D+DC′最小,周长也最小,
四边形ACDE的周长的最小值=AC+DE+CD+AE A′D+DC′ A′C′
.
(3)如图,设直线CP交x轴于点E,直线CP把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,
又∵S ∶S EB×(y-y)∶ AE×(y-y)=BE∶AE,
△PCB △PCA C P C P
则BE∶AE=3∶5或5∶3,
则AE 或 ,
即:点E的坐标为( ,0)或( ,0),
将点E、C的坐标代入一次函数表达式:y=kx+3,
解得:k=-6或-2,
故直线CP的表达式为:y=-2x+3或y=-6x+3,
联立 并解得:x=4或8(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(4,-5)或(8,-45).
3.(2019雅安) 已知二次函数y=ax2(a≠0)的图象过点(2,-1),点P(P与O不重合)是图象上的
一点,直线l过点(0,1)且平行于x轴。PM⊥l于点M,点F(0,-1).
(1)求二次函数的解析式;
(2)求证:点P在线段MF的中垂线上;
(3)设直线 PF交二次函数的图象于另一点Q,QN⊥l于点N,线段MF的中垂线交l于点R,求 的
值;
(4)试判断点R与以线段PQ为直径的圆的位置关系.
y
(0,1)
l
O x
F(0,-1)解:(1)∵y=ax2(a≠0)的图象过点(2,-1),∴-1=a×22,即a= ,∴ ;
(2)设 的图象上的点P(x ,y ),则M(x ,1), ,即x 2=-4y ,PM=|1-y |,
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又
PF= = = = =|y -1|=PM,即
1
PF=PM,∴点P在线段MF的中垂线上;
(3)连接 RF,∵R在线段 MF的中垂线上,∴MR=FR,又∵PM=PF,PR=PR,∴△PMR≌△PFR,
∴∠PFR=∠PMR=90°,∴RF⊥PF,连接RQ,又在Rt△RFQ和Rt△RNQ中,∵Q 在 的图象上,
由(2)结论知∴QF=QN,∵RQ=RQ,∴Rt△RFQ ≌Rt△RNQ,即 RN=FR,即 MR=FR=RN,∴
;
(4)在△PQR中,由(3)知PR平分∠MRF,QR平分∠FRN,∴∠PRQ= (∠MRF+∠FRN)=90°,
∴点R在以线段PQ为直径的圆上.4.(2019南宁)如果抛物线C的顶点在拋物线C上,抛物线C的顶点也在拋物线C上时,那么我们
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称抛物线C与C“互为关联”的抛物线.如图1,已知抛物线C:y= x2+x与C:y=ax+x+c是
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“互为关联”的拋物线,点A,B分别是抛物线C,C的顶点,抛物线C经过点D(6,–1).
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(1)直接写出A,B的坐标和抛物线C的解析式;
2
(2)抛物线C上是否存在点E,使得△ABE是直角三角形?如果存在,请求出点E的坐标;如果不存在,
2
请说明理由;
(3)如图2,点F(–6,3)在抛物线C上,点M,N分别是抛物线C,C上的动点,且点M,N的横
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坐标相同,记△AFM面积为S(当点M与点A,F重合时S=0),△ABN的面积为S(当点N与点A,
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B重合时,S=0),令S=S+S,观察图象,当y≤y时,写出x的取值范围,并求出在此范围内S的最
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大值.
解:(1)C顶点在C上,C顶点也在C上,
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由抛物线C:y= x2+x可得A(–2,–1),
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将A(–2,–1),D(6,–1)代入y=ax+x+c
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得 ,解得 ,
∴y=– x2+x+2,∴B(2,3);
2
(2)易得直线AB的解析式:y=x+1,
①若B为直角的顶点,BE⊥AB,k •k =–1,
BE AB
∴k =–1,则直线BE的解析式为y=–x+5.
BE联立 ,
解得 或 ,此时E(6,–1);
②若A为直角顶点,AE⊥AB,k •k =–1,
AE AB
∴k =–1,则直线AE的解析式为y=–x–3,
AE
联立 ,
解得 或 ,
此时E(10,–13);
③若E为直角顶点,设E(m,– m2+m+2)
由AE⊥BE得k •k =–1,
BE AE
即 ,
解得m=2或–2(不符合题意均舍去),
∴存在,∴E(6,–1)或E(10,–13);
(3)∵y≤y,观察图形可得:x的取值范围为–2≤x≤2,
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设M(t, t2+t),N(t,− t2+t+2),且–2≤t≤2,
易求直线AF的解析式:y=–x–3,
过M作x轴的平行线MQ交AF于Q,由y=y ,得Q( t2−t−3, t2+t),
Q M
S= |QM|•|y–y|= t2+4t+6,
1 F A
设AB交MN于点P,易知P坐标为(t,t+1),
S= |PN|•|x–x|=2– t2,
2 A B
S=S+S=4t+8,
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当t=2时,S的最大值为16.
5.(2019广州)已知抛物线G:y=mx2-2mx-3有最低点.
(1)求二次函数y=mx2-2mx-3的最小值(用含m的式子表示);
(2)将抛物线G向右平移m个单位得到抛物线G.经过探究发现,随着m的变化,抛物线G顶点的纵
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坐标y与横坐标x之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)记(2)所求的函数为H,抛物线G与函数H的图象交于点P,结合图象,求点P的纵坐标的取值
范围.
解:(1)∵y=mx2-2mx-3=m(x-1)2-m-3,抛物线有最低点,
∴二次函数y=mx2-2mx-3的最小值为-m-3.
(2)∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3,
∴平移后的抛物线G:y=m(x-1-m)2-m-3,
1
∴抛物线G顶点坐标为(m+1,-m-3),
1
∴x=m+1,y=-m-3,
∴x+y=m+1-m-3=-2,
即x+y=-2,变形得y=-x-2,
∵m>0,m=x-1,∴x-1>0,
∴x>1,
∴y与x的函数关系式为y=-x-2(x>1).
(3)法一:如图,函数H:y=-x-2(x>1)图象为射线,
x=1时,y=-1-2=-3;x=2时,y=-2-2=-4,
∴函数H的图象恒过点B(2,-4),
∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3,
x=1时,y=-m-3;x=2时,y=m-m-3=-3,
∴抛物线G恒过点A(2,-3),
由图象可知,若抛物线与函数H的图象有交点P,则y1,且x=2时,方程为0=-1不成立,
∴x≠2,即x2-2x=x(x-2)≠0,
∴m 0,
∵x>1,
∴1-x<0,
∴x(x-2)<0,
∴x-2<0,
∴x<2,即1