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中考数学专题训练.二次函数压轴题
∵点 P 在直线 AB 下方,∴0<m<6,
第 5 题解图① 如解图①,过点 P 作 x 轴的垂线,交 AB 于点 E,交 x 轴于点 D,
1 则 E(m,2m-3), ∴PE=12m-3-(13m2-32m-3)=-31m2+2m,
1 ∴S△PAB=S△BPE+S△PEA=2PE·OA =12(-13m2+2m)×6 =-(m-3)2+9, ∴当 m=3 时,△PAB 的面积最大;
95 ∴当 m=1 时,PD 有最大值 5 ;
5 32 ②存在,m=2或 9 . 【解法提示】如解图,分别过点 D、B 作 DF⊥PC,BG⊥PC,垂足分别为 点 F、G.
第 3 题解图
由图中几何关系可知
∠FDP=∠DCP=∠AEO,
OE 1
5
∴cos∠FDP=cos∠AEO=AE= 22+12= 5 ,
在 Rt△PDF 中,DF=cos∠FDP·PD= 55PD=-15(m2-2m-8).
又∵BG=4-m,
∴
S△PCD S△PBC
DF -51(m2-2m-8) m+2
=BG=
4-m
=5.
当
S△PCD S△PBC
m+2 9 = 5 =10时,解得
5 m=2;
当
S△PCD S△PBC
m+2 10 = 5 = 9 时,解得
∵y=ax2+bx-3 经过 A、B 两点,
(-2)2·a-2b-3=0
∴42·a+4b-3=3
,
a=12 解得 b=-12,
如解图,设直线 AB 与 y 轴交于点 E,则 E(0,1).
∵PC∥y 轴,∴∠ACP=∠AEO.
OA 2 2 5 ∴sin∠ACP=sin∠AEO=AE= 22+12= 5 ;
∴
,
b=-9
∴直线 BE 的解析式为 y=-3x-9.
当 x=-2 时, y=-3,
∴M(-2,-3);(7 分)
(3)设 P(x,0)(x<0),如解图②,过点 P 分别作 PF⊥DN 于点 F,PG⊥AC 于点 G,
过点 G 作 GH⊥OC 于点 H,交 DN 于点 Q,连接 GF,
第 4 题解图② ∵OA=3,AB=4,∠AOC=90°,
∵DH⊥x 轴于点 H,
∴PG∥DH,
∴△AHE∽△AGP,
△BGP∽△BHF,
EH AH PG BG ∴PG=AG,FH=BH,
AH·PG
BH·PG
∴EH= AG ,FH= BG ,(10 分)
当点 G 在 BH 上时,
∵AH=BH=3,AG=t+2,BG=4-t,PG=-21t2+t+4,
PG PG
(1)求二次函数表达式及顶点 D 的坐标;
(2)当 PM=MN 时,求点 P 的坐标;
(3)设抛物线对称轴与 x 轴交于点 H,连接 AP 交对称轴于 E,连接 BP 并延 长交对称轴于 F,试证明 HE+HF 的值为定值,并求出这个定值.
第 2 题图
解:(1)∵A(-2,0),B(4,0)在二次函数的图象上,将 A,B 点代入二次函 数表达式中,
解:(1)∵OA=3,AB=4, OA=OE,∴A(0,3),B(-4,3), E(-3,0). 将 A,B,E 三点坐标代入 y=ax2+bx+c 中,
c=3
a=1
得 16a-4b+c=3,解得 b=4,
9a-3b+c=0
c=3
∴抛物线的表达式为 y=x2+4x+3;(3 分) (2)∵抛物线 y=x2+4x+3 的对称轴为直线 x=-2,点 A 关于对称轴的对称 点为点 B,
∴当|MA-ME|最大时,M 在直线 BE 与直线 x=-2 的交点处,即连接 BE 并延长交直线 x=-2 于点 M,M 点即为所求,如解图①,(5 分)
第 4 题解图①
设直线 BE 的解析式为 y=kx+b(k≠0),
∵直线过 B(-4,3),E(-3,0),
-4k+b=3
∴
,
-3k+b=0
k=-3
∵PM⊥x 轴, ∴△OAB∽△PAN,
OB PN 2 PN ∴OA=PA,即 4=4-m,
1 ∴PN=2(4-m), ∵M 在抛物线上, ∴PM=-21m2+23m+2, ∵PN∶MN=1∶3, ∴PN∶PM=1∶4, ∴-21m2+32m+2=4×21(4-m), 解得 m=3 或 m=4(舍去), 即 m 的值为 3;
32 m= 9 .
5 32 ∴m=2或 9 .
4. 如图,在平面直角坐标系中,四边形 OABC 是矩形,OA=3,AB=4, 在 OC 上取一点 E,使 OA=OE,抛物线 y=ax2+bx+c 过 A,E,B 三点.
(1)求 B,E 点的坐标及抛物线表达式;
(2)若 M 为抛物线对称轴上一动点,则当|MA-ME|最大时,求 M 点的坐标;
4k+c=0
k=-1
,解得
,
c=4
c=4
∴直线 BC 的解析式为 y=-x+4,(5 分)
∵点 P 在 x 轴上方的抛物线上,
∴设点 P 的坐标为(t,-12t2+t+4)(-2<t<4),
∵PN⊥x 轴于 N,
∴点 N 的坐标为(t,0),
∵PN 交 BC 于 M,
∴点 M 的坐标为(t,-t+4),(7 分)
(2)①由(1)知,抛物线的解析式为
y=21x2-12x-3,
∴P(m,12m2-21m-3),
1 C(m,2m+1),
∴PC=21m+1-(12m2-21m-3)=-12m2+m+4.
在
Rt△PCD
中,PD=PC·sin∠ACP=(-12m2+m+4)×2
5
5 =-
55(m-1)2
95 +5.
5 ∵- 5 <0,
39 ∴x=-16,
39 ∴P1(-16,0);(11 分)
(ⅱ)当 FG=FP 时,FG2=FP2, 9(x+4)2 36(x+4) 9 9
∴ 25 - 25 +4=4,
∴x1=-4,x2=0.
∵点 P 不与 C 重合,
∴x=-4(舍去),∴P2(0,0);
(12 分)
3(x+4) 3 (ⅲ)当 PG=PF 时, 5 =2,
二次函数压轴题
1. 如图①,抛物线 y=ax2+(a+2)x+2(a≠0)与 x 轴交于点 A(4,0),与 y 轴交于点 B,在 x 轴上有一动点 P(m,0)(0<m<4).过点 P 作 x 轴的垂线交 直线 AB 于点 N,交抛物线于点 M. (1)求 a 的值; (2)若 PN∶MN=1∶3,求 m 的值; (3)如图②,在(2)的条件下,设动点 P 对应的位置是 P1,将线段 OP1绕点 O
∴当 A、P2、Q 三点在一条直线上时,AP2+QP2有最小值, 9
又∵A(4,0),Q(0,2),
∴AQ=
42+(92)2=
145 2,
3
145
即 AP2+2BP2的最小值为 2 .
2. 如图,已知二次函数 y=ax2+bx+4 的图象与 x 轴交于
A(-2,0),B(4,0)两点,与 y 轴交于点 C,抛物线的顶点为 D,点 P 是 x 轴上方抛物线上的一个动点,过 P 作 PN⊥x 轴于 N,交直线 BC 于 M.
3 逆时针旋转得到 OP2,旋转角为 α(0°<α<90°),连接 AP2、BP2,求 AP2+2BP2 的最小值.
图①图② 第 1 题图 解:(1)∵A(4,0)在抛物线上,
1 ∴0=16a+4(a+2)+2,解得 a=-2; (2)由(1)可知抛物线解析式为 y=-12x2+23x+2,令 x=0 可得 y=2, ∴OB=2, ∵OP=m, ∴AP=4-m,
∴AC=5,
பைடு நூலகம்∵D 为 OA 的中点,DN⊥BC,
3
PG OA
∴PF=2,sin∠1=PC=AC,
PG 3 ∴x+4=5,
3(x+4) ∴PG= 5 ,
CG OC ∵cos∠1=PC=AC,
CG 4 ∴x+4=5,
4(x+4) ∴CG= 5 .
∵△CGH∽△CAO,
GH CG CH ∴AO=CA=CO,
交
于 A、B 两点,点 A 在 x 轴上,点 B 的纵坐标为 3.点 P 是直线 AB 下方的抛
物线上一动点(不与点 A、B 重合),过点 P 作 x 轴的垂线交直线 AB 于点 C,
作 PD⊥AB 于点 D.
(1)求 a、b 及 sin∠ACP 的值;
(2)设点 P 的横坐标为 m.
①用含 m 的代数式表示线段 PD 的长,并求出线段 PD 长的最大值;
1
4-t+t+2
∴EH+FH=3(t+2+4-t)=3·(-2)(t+2)(t-4)·(t+2)(4-t)=9,
同理,当点 G 在 AH 上,由抛物线对称性可知,结果相同.
综上可知,HE+HF 的结果为定值,且这个定值为 9.(14 分)
3.
如图,在平面直角坐标系中,直线
1 y=2x+1
与抛物线
y=ax2+bx-3
(3)若点 D 为 OA 中点,过 D 作 DN⊥BC 于点 N,连接 AC,若点 P 为线段 OC 上一动点且不与 C 重合,PF⊥DN 于 F,PG⊥AC 于 G,连接 GF,是 否存在点 P,使△PGF 为等腰三角形?若存在,求出所有满足条件的 P 点 坐标;若不存在,请说明理由.
第 4 题图
OQ 3 (3)如解图,在 y 轴上取一点 Q,使 OP2=2,
第 1 题解图 由(2)可知 P1(3,0),且 OB=2, ∴OOPB2=23,且∠P2OB=∠QOP2,
∴△P2OB∽△QOP2,
∴QBPP22=OOPB2=32,
9