二次函数压轴题分类整理Word格式.doc
《二次函数压轴题分类整理Word格式.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二次函数压轴题分类整理Word格式.doc(27页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
练习1:
(2007义乌)如图,抛物线y=x2-2x-3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2。
(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;
(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE长度的最大值;
(3)点G抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?
如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;
如果不存在,请说明理由。
练习1解:
解:
(1)令y=0,解得或(1分)
∴A(-1,0)B(3,0);
(1分)
将C点的横坐标x=2代入得y=-3,∴C(2,-3)(1分)
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1
(2)设P点的横坐标为x(-1≤x≤2)(注:
x的范围不写不扣分)
则P、E的坐标分别为:
P(x,-x-1),(1分)
E((1分)
∵P点在E点的上方,PE=(2分)
∴当时,PE的最大值=(1分)
(3)存在4个这样的点F,分别是
①如图①
,当CG∥AF时,连接C与抛物线和y轴的交点,那么CG∥x轴,此时AF=CG=2,因此F点的坐标是(-3,0);
②
①
②如图②,AF=CG=2,A点的坐标为(-1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图③,当AC∥FG时,由△GFN≌△CAM可得GN=CM=3,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1+,3),由FN=AM=3,OF=1++3=4+,所以F的坐标为(4+,0);
④如图④,同③可求出F的坐标为(4-,0);
综合四种情况可得出,存在4个符合条件的F点.
④
③
练习2、(2009湖州)已知抛物线y=x2-2x+a(a<0)与轴相交于点,顶点为.直线y=0.5x-a分别与x轴,y轴相交于B、C两点,并且与直线AM相交于点N.
(1)填空:
试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标,则M(,),N(,);
(2)如图,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连结CD,求a的值和四边形ADCN的面积;
(3)在抛物线()上是否存在一点,使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?
若存在,求出P点的坐标;
若不存在,试说明理由.
第
(2)题
x
y
B
C
O
D
A
M
N
N′
备用图
练习2解:
(1).……………4分
(2)由题意得点与点′关于轴对称,,
将′的坐标代入得,
(不合题意,舍去),.……………2分
,点到轴的距离为3.
,,直线的解析式为,
它与轴的交点为点到轴的距离为.
.……………2分
P1
P2
(3)当点在轴的左侧时,若是平行四边形,则平行且等于,
把向上平移个单位得到,坐标为,代入抛物线的解析式,
得:
(不舍题意,舍去),,
当点在轴的右侧时,若是平行四边形,则与互相平分,
.
与关于原点对称,,
将点坐标代入抛物线解析式得:
,
(不合题意,舍去),,.……………2分
存在这样的点或,能使得以为顶点的四边形是平行四边形.
二、二次函数与相似三角形
图1
例2、[09辽宁十二市]已知:
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-x+3(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且对称轴为直线x=-2.
(1)求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)若点P(0,t)是y轴上的一个动点,请进行如下探究:
探究一:
如图1,设△PAD的面积为S,令W=t·
S,当0<t<4时,
W是否有最大值?
如果有,求出W的最大值和此时t的值;
如果没有,说明理由;
探究二:
如图2,是否存在以P、A、D为顶点的三角形与Rt△AOC
相似?
如果存在,求点P的坐标;
如果不存在,请说明理由.
图2
例2解:
(1)∵抛物线y=ax2-x+3(a≠0)的对称轴为直线x=-2.
P
∴,∴,∴.∴.
(2)探究一:
当时,有最大值.
∵抛物线交轴于两点,交轴于点,
∴,,,∴.
当时,作轴于,则.
∵,∴.
∵
∴∴当时,有最大值,.
存在.分三种情况:
①当时,作轴于,则,
∴.∴,,
∴.
E
∵轴,轴,∴,∴,
∴.∴,.
此时,又因为,
∴,∴,∴.
∴当时,存在点,使,此时点的坐标为(0,2).
②当时,则,∴,∴.
∵,∴.∴与不相似,此时点不存在.
③当时,以为直径作,则的半径,圆心到轴的距离.∵,∴与轴相离.不存在点,使.∴综上所述,只存在一点使与相似.
练习3:
(07临沂)如图1,已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一个交点为B。
⑴求抛物线的解析式;
⑵若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形,求D点的坐标;
⑶连接OA、AB,如图2,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB相似?
若不存在,说明理由。
第26题图
练习3:
⑴由题意可设抛物线的解析式为
∵抛物线过原点,∴∴.
抛物线的解析式为,即
⑵如图1,当四边形OCDB是平行四边形时,CDOB,
得,∴B(4,0),OB=4.∴D点的横坐标为6.将x=6代入,
得y=-3,∴D(6,-3);
根据抛物线的对称性可知,在对称轴的左侧抛物线上存在点D,使得四边形ODCB是平行四边形,此时D点的坐标为(-2,-3),当四边形OCBD是平行四边形时,D点即为A点,此时D点的坐标为(2,1)
⑶如图2,由抛物线的对称性可知:
AO=AB,∠AOB=∠ABO.若△BOP与△AOB相似,必须有∠POB=∠BOA=∠BPO
设OP交抛物线的对称轴于A′点,显然A′(2,-1)
∴直线OP的解析式为
由,得.∴P(6,-3)
过P作PE⊥x轴,在Rt△BEP中,BE=2,PE=3,
∴PB=≠4.∴PB≠OB,∴∠BOP≠∠BPO,
∴△PBO与△BAO不相似,
同理可说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的P点.所以在该抛物线上不存在点P,使得△BOP与△AOB相似.
练习4、矩形在平面直角坐标系中位置如图13所示,两点的坐标分别为,,直线与边相交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若抛物线经过点,试确定此抛物线的表达式;
(3)设
(2)中的抛物线的对称轴与直线交于点,点为对称轴上一动点,以为顶点的三角形与相似,求符合条件的点的坐标.
6
练习4、解:
(1)点的坐标为. (2分)
(2)抛物线的表达式为. (4分)
(3)抛物线的对称轴与轴的交点符合条件.
∵,
∴. (6分)
∵抛物线的对称轴,
∴点的坐标为. (7分)
过点作的垂线交抛物线的对称轴于点.
∵对称轴平行于轴,
∴. (8分)
∴点也符合条件,.
∴,
∴. (9分)
∵点在第一象限,
∴点的坐标为,
∴符合条件的点有两个,分别是,. (11分)
练习5、(09长沙)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0))的图象与x轴交于A、B两点,与y轴相交于点C.连结AC、BC,A、C两点的坐标分别为A(-3,0)、C(0,),且当x=-4和x=2时二次函数的函数值y相等.
(1)求实数a,b,c的值;
(2)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t秒时,连结MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;
(3)在
(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q,使得以B,N,Q为项点的三角形与△ABC相似?
如果存在,请求出点Q的坐标;
练习5解:
(1)y
(2)=4a+2b+c=y(-4)=16a-4b+c①
点(-3,0)(0,)代入函数得9a-3b+c=0②c=③
解方程组得a=-,b=-,c=
(2)已知函数y=-(x²
+2x-3)令y=0得B点坐标(1,0)
由题意得,BN=NP=PM=MB=t,又在△BMN中tanB==,所以∠B=60°
,
首先求得AC直线函数y=(x+3)
由正△BMN求N点坐标令其坐标为(x0,y0)则,x0=-+1y0=
故点P坐标为(-+1-t,),同时因为点P在直线AC上故满足
==(-3t/2+4)解方程得t=,此时点P坐标为(-1,)
法二、过P作PD⊥OA于D,可以求得PD=,MD=,OD=+-1=1,所以点P坐标为(-1,)
(3)函数对称轴为x=-1,故可假设Q的坐标为(-1,k),根据已知ABC三点坐标可以证明△ABC为直角三角形△BNQ与△ABC相似,则可通过N或B做BC垂线段并使BQ=BN可满足条件。
当∠BNQ=90°
时,则点Q横坐标为1-=-不符条件;
当∠NBQ=90°
时,NQ=2t=,Q在NM延长线上且MQ=MN,Q的横坐标为-1/3-t/2=-1满足条件,此Q的纵坐标为,故存在点Q(-1,)使得△BNQ与△ABC相似。
三、二次函数与最大(小)值
例3、(2009江津市)如图,抛物线与x轴交与A(1,0),B(-3,0)两点,
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设
(1)中的抛物线交y轴与C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?
若存在,求出Q点的坐标;
若不存在,请说明理由.
(3)在
(1)中的抛物线上的第二象限上是否存在一点P,使△PBC的面积最大?
,若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值.若没有,请说明理由.
例3、解:
(1)将A(1,0),B(-3,0)代中得
……………………(2分)∴……………………(3分)
∴抛物线解析式为:
……………………(4分)
(2)存在…………………………………………………………………………(5分)
理由如下:
由题知A、B两点关于抛物线的对称轴对称
∴直线BC与的交点即为Q点,此时△AQC周长最小
∵∴C的坐标为:
(0,3)
直线BC解析式为:
……………………(6分)Q点坐标即为的解
∴∴Q(-1,2)…………………………………………………………………(7分)
(3)答:
存在。
…………………………………………………………………(8分)
理由如下:
设P点
∵
若有最大值,则就最大,
∴……………………………………………(9分)
=
当时,最大值=
∴最大=………………………………………(10分)
当时,∴点P坐标为………………………………………(11分)
练习6、(2009深圳)如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连结OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°
,得到线段OB.
(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;
(4)如果点P是
(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?
若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;
若没有,请说明理由.
练习6解:
(1)B(1,)
(2)设抛物线的解析式为y=ax(x+a),代入点B(1,),得,
因此
(3)如图,抛物线的对称轴是直线x=—1,当点C位于对称轴与线段AB的交点时,△BOC的周长最小.
设直线AB为y=kx+b.所以,
因此直线AB为,
当x=-1时,,
因此点C的坐标为(-1,).
(4)如图,过P作y轴的平行线交AB于D.
当x=-时,△PAB的面积的最大值为,此时.
练习6、(2007辽宁沈阳).已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,线段OB、OC的长(OB<
OC)是方程x2-10x+16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x=-2.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)求此抛物线的表达式;
(3)连接AC、BC,若点E是线段AB上的一个动点(与点A、点B不重合),过点E作EF∥AC交BC于点F,连接CE,设AE的长为m,△CEF的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(4)在(3)的基础上试说明S是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E的坐标,判断此时△BCE的形状;
若不存在,请说明理由.
练习6.解:
(1)解方程x2-10x+16=0得x1=2,x2=8 ………………………………1分
∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OB<OC
∴点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,8)
又∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2
∴由抛物线的对称性可得点A的坐标为(-6,0) …………………………………4分
(2)∵点C(0,8)在抛物线y=ax2+bx+c的图象上
∴c=8,将A(-6,0)、B(2,0)代入表达式,得
解得
∴所求抛物线的表达式为y=-x2-x+8 ……7分
(3)依题意,AE=m,则BE=8-m,
∵OA=6,OC=8,∴AC=10
∵EF∥AC ∴△BEF∽△BAC
∴= 即=
∴EF=
过点F作FG⊥AB,垂足为G,则sin∠FEG=sin∠CAB=
∴= ∴FG=·
=8-m
∴S=S△BCE-S△BFE=(8-m)×
8-(8-m)(8-m)
=(8-m)(8-8+m)=(8-m)m=-m2+4m ……………………………10分
自变量m的取值范围是0<m<8 …………………………………………………11分
(4)存在.
理由:
∵S=-m2+4m=-(m-4)2+8 且-<0,
∴当m=4时,S有最大值,S最大值=8 ……………………………………………12分
∵m=4,∴点E的坐标为(-2,0)
∴△BCE为等腰三角形. …………………………………………………………14分
练习7、(2006·
泉州市)施工队要修建一个横断面为抛物线的公路隧道,其高度为6米,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(如图所示).
(1)直接写出点M及抛物线顶点P的坐标;
(2)求出这条抛物线的函数解析式;
(3)施工队计划在隧道门口搭建一个矩形“脚手架”CDAB,使A、D点在抛物线上,B、C点在地面OM上.为了筹备材料,需求出“脚手架”三根木杆AB、AD、DC的长度之和的最大值是多少?
请你帮施工队计算一下.
练习7解:
⑴
⑵(法1)设这条抛物线的函数解析式为:
∵抛物线过O(0,0)∴解得
∴这条抛物线的函数解析式为:
即.
(法2)设这条抛物线的函数解析式为:
∵抛物线过O(0,0),三点,
∴ 解得:
∴这条抛物线的函数解析式为:
.
⑶设点A的坐标为∴OB=m,AB=DC=
根据抛物线的轴对称,可得:
∴即AD=12-2m
∴=AB+AD+DC===
∴当m=3,即OB=3米时,
三根木杆长度之和的最大值为15米.
四、二次函数与等腰(或直角)三角形
例4、(2013湖南湘西州)如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+4与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,若已知A点的坐标为A(﹣2,0).
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;
(2)求点C的坐标,连接AC、BC并求线段BC所在直线的解析式;
(3)试判断△AOC与△COB是否相似?
并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形?
若不存在,求出符合条件的Q点坐标;
若不存在,请说明理由.
例4、解:
(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+4的图象经过点A(﹣2,0),
∴﹣×
(﹣2)2+b×
(﹣2)+4=0,
解得:
b=,
∴抛物线解析式为
y=﹣x2+x+4,
又∵y=﹣x2+x+4=﹣(x﹣3)2+,
∴对称轴方程为:
x=3.
(2)在y=﹣x2+x+4中,令x=0,得y=4,∴C(0,4);
令y=0,即﹣x2+x+4=0,整理得x2﹣6x﹣16=0,解得:
x=8或x=﹣2,
∴A(﹣2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,得:
,
解得k=-,b=4,
∴直线BC的解析式为:
y=-x+4.
(3)可判定△AOC∽△COB成立.
理由如下:
在△AOC与△COB中,
∵OA=2,OC=4,OB=8,
∴,
又∵∠AOC=∠BOC=90°
∴△AOC∽△COB.
(4)∵抛物线的对称轴方程为:
x=3,
可设点Q(3,t),则可求得:
AC===,
AQ==,
CQ==.
i)当AQ=CQ时,
有=,
25+t2=t2﹣8t+16+9,
解得t=0,
∴Q1(3,0);
ii)当AC=AQ时,
t2=﹣5,此方程无实数根,
∴此时△ACQ不能构成等腰三角形;
iii)当AC=CQ时,
整理得:
t2﹣8t+5=0,
t=4±
∴点Q坐标为:
Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).
综上所述,存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,点Q的坐标为:
Q1(3,0),Q2(3,4+),Q3(3,4﹣).
练习8、(2013•衡阳)如图,已知抛物线经过A(1,0),B(0,3)两点,对称轴是x=﹣1.
(1)求抛物线对应的函数关系式;
(2)动点Q从点O出发,以每秒1个单位长度的速度在线段OA上运动,同时动点M从M从O点出发以每秒3个单位长度的速度在线段OB上运动,过点Q作x轴的垂线交线段AB于点N,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒.
①当t为何值时,四边形OMPQ为矩形;
②△AON能否为等腰三角形?
若能,求出t的值;
若不能,请说明理由.
练习8、解:
(1)根据题意,设抛物