2024年3月5日发(作者:数学试卷录入用什么软件)
2023中考数学 压轴题汇编 二次函数综合(含答案)1.已知二次函数的解析式为y=-x2+4x,该二次函数交x轴于O、B两点,A为抛物线上一点,且横纵坐标相等(原点除外),P为二次函数上一动点,过P作x轴垂线,垂足为D(a,0)(a>0),并与直线OA交于点C.(1)求A、B两点的坐标;(2)当点P在线段OA上方时,过P作x轴的平行线与线段OA相交于点E,求△PCE周长的最大值及此时P点的坐标;(3)当PC=CO时,求P点坐标.
第1题图
解:(1)令y=0,则-x2+4x=0,
解得x1=0,x2=4.
∴点B坐标为(4,0),
设点A坐标为(x,x),把A(x,x)代入y=-x2+4x得,
x=-x2+4x,
解得x1=3,x2=0(舍去),
∴点A的坐标为(3,3);
(2) 如解图①,设点P的坐标为(x,-x2+4x),
第11题解图①
∵点A坐标为(3,3);
∴∠AOB=45°,
∴OD=CD=x,
∴PC=PD-CD=-x2+4x-x=-x2+3x,
∵PE∥x轴,
∴△PCE是等腰直角三角形,
∴当PC取最大值时,△PCE周长最大.
∵PE与线段OA相交,
∴0≤x≤1,
92由PC=-x2+3x=-(x-3)+可知,抛物线的对称轴为直线24x=3,且在对称轴左侧PC随x的增大而增大,
2∴当x=1时,PC最大,PC的最大值为-1+3=2,
∴PE=2,CE=22,
∴△PCE的周长为CP+PE+CE=4+22,
∴△PCE周长的最大值为4+22,
把x=1代入y=-x2+4x,得y=-1+4=3,
∴点P的坐标为(1,3);
(3)设点P坐标为(x,-x2+4x),则点C坐标为(x,x),如解图②,
第1题解图②
①当点P在点C上方时,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,=2x,
∵P1C1=OC1,
∴-x2+3x=2x,
解得x1=3-2,x2=0(舍去).
把x=3-2代入y=-x2+4x得,
y=-(3-2)2+4(3-2)=1+22,
∴P1(3-2,1+22),
②当点P在点C下方时,P2C2=x-(-x2+4x)=x2-3x,12OCOC
=2x,
∵P2C2=OC2,
∴x2-3x=2x,
解得x1=3+2,x2=0(舍去),
把x=3+2代入y=-x2+4x,
得y=-(3+2)2+4(3+2)=1-22,
∴P2(3+2,1-22).
综上所述,P点坐标为(3-2,1+22)或(3+2,1-22).
2.在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于
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)设抛物线的顶点为D,点P在抛物线的对称轴上,且∠APD=∠ACB,求点P的坐标;
(3)点Q是直线BC上方抛物线上的动点,求点Q到直线BC的距离最大时点Q的坐标.
第2题图
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c经过A(-1,0),B(-3,0),
01bcb4∴093bc,解得c3,
∴抛物线的解析式为y=-x2-4x-3;
(2)由y=-x2-4x-3可得D(-2,1),C(0,-3),
∴OB=3,OC=3,OA=1,AB=2,可得△OBC是等腰直角三角形,
∴∠OBC=45°,CB=32,
如解图①,设抛物线的对称轴与x轴交于点F,
∴AF=1AB=1,
2
第2题解图①
设直线BC与对称轴的交点为E,连接AE,AC,
∵EF=1=AF,则有∠BAE=∠OBC=45°,
∴∠AEB=90°,∴BE=AE=2,CE=22.
在△AEC与△AFP中,∠AEC=∠AFP=90°,∠ACE=∠APF,
∴△AEC∽△AFP,
∴AECEAFPF,即2221PF,解得PF=2.
∵点P在抛物线的对称轴上,
∴点P的坐标为(-2,2)或(-2,-2);
(3)设直线BC的解析式为y=kx+d(k≠0),直线BC经过B(-3,0),C(0,-3),
∴03kd3d
k1,解得d3,
∴直线BC的解析式为y=-x-3.
如解图②,设点Q(m,n),过点Q作QH⊥BC于点H,并过点Q作QS∥y轴交直线BC于点S,则S点坐标为(m,-m-3),
第2题解图②
∴QS=n-(-m-3)=n+m+3.
∵点Q(m,n)在抛物线y=-x2-4x-3上,
∴n=-m2-4m-3,
92∴QS=-m2-4m-3+m+3=-m2-3m=-(m+3)+,
249当m=3时,QS有最大值.
24∵BO=OC,∠BOC=90°,
∴∠OCB=45°,
∵QS∥y轴,
∴∠QSH=∠OCB=45°,
∴△QHS是等腰直角三角形,
∴当斜边QS最大时,QH最大.
∵当m=-3时,QS最大,
23此时n=-m2-4m-3=-9+6-3=,
443即Q(-3,),
243∴当点Q的坐标为(-3,)时,点Q到直线BC的距离最大.
243.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点,直线y=-3x+3与y轴交于点C,与x轴交于点D.4点P是x轴上方的抛物线上一动点,过点P作PF⊥x轴于点F,交直线CD于点E.设点P的横坐标为m.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若PE=5EF,求m的值;
(3)若点E′是点E关于直线PC的对称点,是否存在点P,使点E′落在y轴上?若存在,请直接写出相应的点P的坐标;若不....存在,请说明理由.
第3题图
解:(1)∵抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(5,0)两点.
∴20(1)bc2055bcb4,解得,
c5∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+5;
(2)∵点P的横坐标为m,
∴P(m,-m2+4m+5),E(m,-3m+3),F(m,0).
4又∵点P在x轴上方,要使PE=5EF,点P应在y轴右侧,
∴0 192∴PE=-m2+4m+5-(-3m+3)=-m+m+2. 44分两种情况讨论: ①当点E在点F上方时,EF=-3m+3. 4 ∵PE=5EF, 3∴-m2+19m+2=5(-m+3), 44即2m2-17m+26=0,解得m1=2,m2=13(舍去); 2②当点E在点F下方时,EF=3m-3. 4∵PE=5EF, ∴-m2+194m+2=5(34m-3), 即m2-m-17=0, 解得m3=1691692,m4=2(舍去); 综上,m为2或1692; (3) 存在.点P的坐标为P1(-1112,4),211-3). 【解法提示】假设存在点P满足题意,作出示意图如解图, 第3题解图 ∵点E和点E′关于直线PC对称, ∴∠E′CP=∠ECP. P2(4,5),P3(3-11, 又∵PE∥y轴, ∴∠EPC=∠E′CP=∠PCE, ∴PE=EC. 又∵CE=CE′, ∴四边形PECE′为菱形. 过点E作EM⊥y轴于点M, ∴△CME ∽△COD, ∴ODCDMECE, 由直线CD的解析式为y=-3x+3可得OD=4,OC=3,由勾股定4理得CD=5, 45∴m, CE∴CE=|5m|. 4∵PE=CE, 51952∴-m2+19m+2=m或-m+m+2=-m(-1 44441解得m1=-,m2=4,m3=3-211,m4=3+11 (舍去), 1111∴点P的坐标为P1(-1,),P2(4,5),P3(3-24,211-3). 124.如图,过抛物线y=4x-2x上一点A作x轴的平行线,交抛 物线于另一点B,交y轴于点C,已知点A的横坐标为-2. (1)求抛物线的对称轴和点B的坐标; (2)在AB上任取一点P,连接OP,作点C关于直线OP的对称点D, ①连接BD,求BD的最小值; ②当点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方时,求直线PD的函数表达式. 第4题图 121解:(1)由抛物线y=4x-2x得y=4(x-4)2-4, ∴抛物线的对称轴为x=4. 1∵点A在抛物线上且横坐标为-2,∴点A的纵坐标为y=4×(-2)2-2×(-2)=5,即点A的坐标为(-2,5), ∵AB∥x轴,∴点B与点A关于抛物线对称轴x=4对称, ∴点B坐标为(10,5); (2) ①如解图①, 第4题解图① ∵点C是AB与y轴的交点, ∴点C的坐标为(0,5), ∵点C与点D关于OP对称, ∴OD=OC=5, 连接BO,当点D不在OB上时,根据三角形三边关系可知BD>OB-OD, 当点D落在OB上时,BD=OB-OD,此时BD最小, ∵BO=102+52=55,OD=OC=5, ∴BD的最小值为55-5; ②如解图②,设对称轴与AB交于点M,与x轴交于点N, 第4题解图② 当点P在对称轴左侧时,连接OD,在Rt△ODN中,ON=4, OD=5,由勾股定理得DN=OD2-ON2=3,所以点D的坐标为(4,3),DM=2, 设CP=x,在Rt△PMD中,由勾股定理得PM2+MD2=PD2,由点C与点D关于OP对称得PC=PD,即(4-x)2+22=x2,55解得x=,所以点P的坐标为(,5), 22设直线PD的解析式为y=mx+n,将点P,D的坐标代入得 45 m=- m+n=532,解得, 25 n= 4m+n=33425∴PD的解析式为y=-x+; 33当点P在对称轴左侧时,点D落在x轴上方,符合题意;当点P在对称轴的右侧时,点D落在x轴的下方,不符合题意. 5.如图,抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0),交y轴于点C,点P是该抛物线上一动点,点P从C点沿抛物线向A点运动(点P不与点A重合),过点P作PD∥y轴交直线AC于点D. (1)求抛物线的解析式; (2)求点P在运动的过程中线段PD长度的最大值; (3)在抛物线对称轴上是否存在点M,使|MA-MC|最大?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 第5题图 解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c过点A(3,0),B(1,0), 9+3b+c=0 b=-4∴,解得, 1+b+c=0 c=3∴抛物线的解析式为y=x2-4x+3; (2)令x=0,则y=3,∴C(0,3), 设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(3,0),C(0,3)代入直线AC解析式得: 3k+b=0 k=-1,解得, b=3 b=3∴直线AC的解析式为y=-x+3, 设点P(x,x2-4x+3), ∵PD∥y轴, ∴点D(x,-x+3), 329∴PD=(-x+3)-(x-4x+3)=-x+3x=-(x-)+, 2422∵a=-1<0, 39∴当x=时,线段PD的长度有最大值,最大值为; 24(3)存在. 由抛物线的对称性得,对称轴垂直平分线段AB, ∴MA=MB, 当M、B、C不在同一条直线上时,由三角形的三边关系得, |MA-MC|=|MB-MC| 当M、B、C三点共线时, |MA-MC|=|MB-MC|=BC, ∴|MA-MC|≤BC,即当点M在BC的延长线上时, |MA-MC|最大,最大值即为BC的长度, 设直线BC的解析式为y=k1x+b1(k1≠0), ∵B(1,0),C(0,3),在直线BC上, k1+b1=0 k1=-3∴,解得, b1=3 b1=3∴直线BC的解析式为y=-3x+3, ∵抛物线y=x2-4x+3的对称轴为直线x=2, ∴当x=2时,y=-3×2+3=-3, ∴点M(2,-3), 即抛物线对称轴上存在点M(2,-3),使|MA-MC|最大. 6.如图①,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+5与x轴交于点A、点B,与y轴交于点C.直线y=x+2经过点A,交抛物线于点D,AD交y轴于点E,连接CD,且CD∥x轴. 第6题图 (1)求抛物线的解析式; (2)如图②,过点A的直线交抛物线第四象限于点F,若tan∠1BAF=,求点F的坐标; 2(3)在(2)的条件下,P为直线AF上方抛物线上一点,过点P作PH⊥AF,垂足为H,若HE=PE,求点P的坐标. 解:(1)抛物线y=ax2+bx+5与y轴交于点C, 当x=0时,y=5,即C(0,5), ∵CD∥x轴, ∴D点的纵坐标为5, ∴当y=5时,x+2=5,解得x=3, ∴D(3,5), 当y=0时,x=-2, ∴A(-2,0), 将A(-2,0),D(3,5)代入y=ax2+bx+5中,得4a-2b+5=0a=-129a+3b+5=5,解得3, b=2∴抛物线的解析式为y=-12x2+32x+5; (2)设F(t,-12t2+32t+5), 如解图①,过点F作FG⊥x轴于点G,则G(t, 第6题解图① 0), FG1由tan∠BAF==,得AG=2FG, AG2123即t-(-2)=2×[0-(-2t+2t+5)], 化简,得t2-4t-12=0, 解得t1=-2,t2=6, ∵点F在第四象限, ∴t>0, ∴t=6,即F点坐标为(6,-4); (3)∵A(-2,0),F(6,-4), 设直线AF的解析式为y=kx+b, 1k=-0=-2k+b2, ∴,解得-4=6k+bb=-11∴直线AF的解析式为y=-2x-1. ∵直线AD的解析式y=x+2交y轴于E点, ∴当x=0时,y=2,即E点坐标为(0,2); 如解图②,设直线PE交AF于点Q, 第6题解图② ∵HE=PE, ∴∠EHP=∠EPH, ∵PH⊥AF于点H, ∴∠PHA=90°, ∴∠EPH+∠PQH=90°, ∠EHP+∠EHQ=90°, ∴∠PQH=∠EHQ, ∴EQ=EH, ∴EQ=EP,即E为PQ的中点, 123设P(m,-m+m+5), 22∵E(0,2), 123∴Q(-m,m-m-1), 22∵点Q在直线AF上, 1231∴m-m-1=-(-m)-1, 222整理,得m2=4m, 解得m1=0,m2=4, 当m1=0时,P1(0,5), 当m2=4时,P2(4,3), 综上所述,点P的坐标为(0,5)或(4,3). 7.如图,抛物线y=-x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点O为坐标原点,点D为抛物线的顶点,点E在抛物线上,点F在x轴上,四边形OCEF为矩形,且OF=2,EF=3. (1)求抛物线的解析式; (2)连接CB交EF于点M,连接AM交OC于点R,连接AC,求△ACR的周长; (3)设G(4,-5)在该抛物线上,P是y轴上一动点,过点P作PH⊥EF于点H,连接AP,GH,问AP+PH+HG是否有最小值?如果有,求出点P的坐标;如果没有,请说明理由. 解:(1)∵四边形OCEF为矩形,OF=2,EF=3, ∴C点坐标为(0,3),E点坐标为(2,3). 将C、E点坐标代入抛物线解析式y=-x2+bx+c得: c=3b=2,解得. -4+2b+c=3c=3∴抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3; (2)由(1)得y=-x2+2x+3, 令y=0,得-x2+2x+3=0, 解得x1=-1,x2=3, ∴A(-1,0),B(3,0), ∵AO=1,CO=3, ∴在Rt△AOC中, AC=OA2+OC2=10, ∵CO=BO=3, ∴∠OBC=∠OCB=45°, ∴FM=BF=1, ∵RO∥MF,∠RAO=∠MAF, ∴△ARO∽△AMF, ROAORO1∴=,即=, MFAF131解得RO=3, 18∴CR=OC-OR=3-3=3, AR=OA+OR=2212101+()=, 3328108+410∴△ACR的周长为:AC+CR+AR=10++=;333(3)如解图①,取OF中点A′,连接A′G交直线EF的延长线于点H,过点H作HP′⊥y轴于点P′,连接AP′, 第7题解图① 则当P在P′处时,使AP+PH+HG最小, ∵A′为OF中点, ∴A′坐标为(1,0), 设直线A′G的解析式为y=kx+a, 将点G(4,-5),A′(1,0)分别代入得 k=-53-5=4k+a,解得:, 50=k+aa=355∴直线A′G的解析式为:y=-3x+3. 1055令x=2,得y=-3+3=-3, 5∴点H的坐标为(2,-), 35∴符合题意的点P的坐标为(0,-). 38.如图,△MCB的顶点B、C分别在x轴、y轴的正半轴上,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点M,C,B,且点M为抛物线的顶点,点A(-1, 0)是抛物线与x轴负半轴的交点,若线段AB=6,∠ABC=45°. (1)求抛物线的解析式; (2)若点D为线段BM上任意一点(点D不与点B重合),过点D作垂直于x轴的直线x=t,交抛物线于点E,交线段BC于点F. ①求当t为何值时,线段DE有最大值?最大值是多少? ED1②是否存在这样的点D,使得FD=2?若存在,求出D点的坐标;若不存在,请说明理由. 第8题图 解:(1)∵A(-1,0),AB=6, ∴OB=5, ∴点B的坐标为(5,0), ∵∠ABC=45°, ∴CO=BO=5, ∴点C的坐标是(0,5), 把A、B、C三点坐标代入y=ax2+bx+c中, a-b+c=0a=-1得25a+5b+c=0,解得b=4, c=5c=5∴抛物线的解析式为y=-x2+4x+5; (2)①由抛物线y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9得顶点M(2,9), 设BM的解析式为y=kx+b1(k≠0),将点B、点M的坐标代入可得 5k+b1=0k=-32k+b1=9,解得b1=15, ∴直线BM的解析式为y=-3x+15, ∵EF⊥AB, ∴xE=xD=t, ∴E(t,-t2+4t+5),D(t,-3t+15), ∴ED=-t2+4t+5-(-3t+15)=-t2+7t-10=-94, ∵-1<0, ∴当t=72时,ED=9最大4; ②存在. 理由如下: 设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0), 将点B、点C的坐标代入可得5m+n=0n=5, (t-72)2+ m=-1解得, n=5∴直线BC的解析式为y=-x+5, ∴F(t,-t+5), ∴ED=-t2+7t-10,FD=-2t+10, ED1当FD=2时,2(-t2+7t-10)=-2t+10, 解得t1=3,t2=5(与B点重合,舍去), ∴D点的坐标为(3,6). 19.如图,抛物线y=(x-3)2-1与x轴交于A、B两点(点A在2点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D. (1)试求点A,B,D的坐标; (2)连接CD,过原点O作OE⊥CD与抛物线的对称轴交于点E,求OE的长; (3)以(2)中的点E为圆心,1为半径画圆,在对称轴右侧的抛物线上有一动点P,过点P作⊙O的切线,切点为Q,当PQ的长最小时,求点P的坐标. 第9题图 1解:(1)由y=0得(x-3)2-1=0,解得x1=3-2,x2=3+2, 2又∵点A在点B的左侧, ∴A点坐标为(3-2,0),B点坐标为(3+2,0), 1由抛物线解析式y=(x-3)2-1可得顶点D的坐标为(3,-1); 2(2)如解图①,过点D作DG⊥y轴于点G,设CD与x轴交于点F,对称轴与x轴的交点为M, 第9题解图① 由题意可得,∠DCG+∠COF=90°,∠EOM+∠COF=90°, ∴∠DCG=∠EOM, 又∵∠CGD=∠OME=90°, ∴△CDG∽△OEM, CGDG∴=, OMEM1抛物线y=2(x-3)2-1与y轴交于点C, ∴C(0,7), 2∴CG=92 ,33即2=EM, ∴EM=2, ∴E点坐标为(3,2), ∴OE=32+22=13; (3)如解图②,由⊙E的半径为1,由勾股定理得PQ2=EP2-1, 要使切线长PQ最小,只需EP长最小,即EP2最小, 第9题解图② 设P点坐标为(x,y),则PQ=x-3,EQ=2-y, ∴由勾股定理得EP2=(x-3)2+(2-y)2, 1∵y=(x-3)2-1, 2 ∴(x-3)2=2y+2, ∴EP2=2y+2+y2-4y+4=(y-1)2+5, 当y=1时,EP2为最小值, 1将y=1代入y=2(x-3)2-1,得x1=5,x2=1, ∴P点坐标为(1,1)或(5,1). ∵点P在对称轴右侧的抛物线上, ∴x2=1舍去, ∴P(5,1). 10.如图,抛物线y=ax2-2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A、B,点A坐标为(4,0). (1)求抛物线的解析式; (2)抛物线的顶点为N,在x轴上找一点K,使CK+KN最小,并求出点K的坐标; (3)已知D是OA的中点,点P在第一象限的抛物线上,过点P作x轴的平行线,交直线AC于点F,连接OF,DF.当OF=DF时,求点P的坐标. 第10题图 解:(1)∵抛物线y=ax2-2ax+c经过点A(4,0),C(0,4), ∴16a8ac0c4,解得1a2c4, 12∴抛物线的解析式为y=-x+x+4; 212192(2)y=-x+x+4=-(x-1)+, 2229∴N(1,), 2如解图①,作点C关于x轴的对称点C′,则C′(0,-4),连接C′N交x轴于点K,则K 点即为使CK+KN最小的K点位置. 第10题解图① 设直线C′N的解析式为y=kx+b(k≠0),将点C′(0,-4),N(1, 9)代入,得 2b49kb2,解得17k2b4, 17∴直线C′N的解析式为y=2x-4, 178令y=0,即2x-4=0,解得x=17, 8∴点K的坐标为(17,0); (3)如解图②,过F作FM⊥x轴于M,∵D是OA的中点, 第10题解图② ∴D(2,0), ∵OF=DF, ∴OM=MD, ∴M(1,0), ∴点F的横坐标是1. 设直线AC的解析式为y=mx+n, 将点A(4,0),C(0,4)代入, ∴直线AC的解析式为y=-x+4, ∴点F的坐标为(1,3), 12设P(t,-2t+t+4),则 12-2t+t+4=3,解得t=1+3或t=1-3(舍去), ∴点P的坐标为(1+3,3).
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