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九年级数学 二次函数单元测试卷(含答案解析)

九年级数学二次函数单元测试卷(含答案解析)一、初三数学二次函数易错题压轴题(难)1.如图1,抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B (0,3),在线段OA上有一动点E(不与O、A重合),过点E作x轴的垂线交直线AB 于点N,交抛物线于点P,过点P作PM⊥AB于点M.(1)分别求出抛物线和直线AB的函数表达式;(2)设△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,当1236 25SS=时,求点P的坐标;(3)如图2,在(2)的条件下,将线段OE绕点O逆时针旋转的到OE′,旋转角为α(0°<α<90°),连接E′A、E′B,求E'A+23E'B的最小值.【答案】(1)抛物线y=﹣34x2+94x+3,直线AB解析式为y=﹣34x+3;(2)P(2,3 2);(3410【解析】【分析】(1)由题意令y=0,求出抛物线与x轴交点,列出方程即可求出a,根据待定系数法可以确定直线AB解析式;(2)根据题意由△PNM∽△ANE,推出65PNAN=,以此列出方程求解即可解决问题;(3)根据题意在y轴上取一点M使得OM′=43,构造相似三角形,可以证明AM′就是E′A+23E′B的最小值.【详解】解:(1)∵抛物线y=mx2﹣3mx+n(m≠0)与x轴交于点C(﹣1,0)与y轴交于点B (0,3),则有330 nm m n⎧⎨⎩++==,解得433mn⎧⎪⎨⎪-⎩==,∴抛物线239344y x x=-++,令y=0,得到239344x x-++=0,解得:x=4或﹣1,∴A(4,0),B(0,3),设直线AB解析式为y=kx+b,则340bk b+⎧⎨⎩==,解得334kb⎧-⎪⎨⎪⎩==,∴直线AB解析式为y=34-x+3.(2)如图1中,设P(m,239344m m-++),则E(m,0),∵PM⊥AB,PE⊥OA,∴∠PMN=∠AEN,∵∠PNM=∠ANE,∴△PNM∽△ANE,∵△PMN的面积为S1,△AEN的面积为S2,123625SS=,∴65PNAN=,∵NE∥OB,∴AN AEAB OA=,∴AN=54545454(4﹣m),∵抛物线解析式为y =239344x x -++, ∴PN =239344m m -++﹣(34-m+3)=34-m 2+3m , ∴2336455(4)4m mm -+=-, 解得m =2或4(舍弃), ∴m =2, ∴P (2,32). (3)如图2中,在y 轴上 取一点M′使得OM′=43,连接AM′,在AM′上取一点E′使得OE′=OE .∵OE′=2,OM′•OB =43×3=4, ∴OE′2=OM′•OB , ∴OE OBOM OE '='', ∵∠BOE′=∠M′OE′, ∴△M′OE′∽△E′OB ,∴M E OE BE OB '''='=23, ∴M′E′=23BE′,∴AE′+23BE′=AE′+E′M′=AM′,此时AE′+23BE′最小(两点间线段最短,A 、M′、E′共线时),最小值=AM′2244()3+410. 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查相似三角形的判定和性质、待定系数法、最小值问题等知识,解题的关键是构造相似三角形,找到线段AM ′就是AE′+23BE′的最小值,属于中考压轴题.2.对于函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0),若存在实数x0,使得a 20x +(b+1)x 0+b ﹣2=x0成立,则称x 0为函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点. (1)当a =2,b =﹣2时,求y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点;(2)若对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点,求实数a 的取值范围;(3)在(2)的条件下,若y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的图象上A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点,且直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,求实数b 的取值范围.【答案】(1)不动点是﹣1或2;(2)a 的取值范围是0<a <2;(3)b 的取值范围是﹣b <0. 【解析】 【分析】(1)将a =2,b =﹣2代入函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0),得y =2x 2﹣x ﹣4,然后令x =2x 2﹣x ﹣4,求出x 的值,即y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点;(2)对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点,可以得到x =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)时,对于任何实数b 都有△>0,然后再设t =△,即可求得a 的取值范围;(3)根据y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的图象上A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点,可知点A 和点B 均在直线y =x 上,然后设出点A 和点B 的坐标,从而可以得到线段AB 的中点坐标,再根据直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,从而可以求得b 的取值范围. 【详解】解:(1)当a =2,b =﹣2时, 函数y =2x 2﹣x ﹣4, 令x =2x 2﹣x ﹣4, 化简,得x 2﹣x ﹣2=0 解得,x 1=2,x 2=﹣1,即y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点是﹣1或2; (2)令x =ax 2+(b+1)x+b ﹣2, 整理,得 ax 2+bx+b ﹣2=0,∵对于任何实数b ,函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)恒有两相异的不动点, ∴△=b 2﹣4a (b ﹣2)>0,设t =b 2﹣4a (b ﹣2)=b 2﹣4ab+8a ,对于任何实数b ,t >0, 故(﹣4a )2﹣4×1×8a <0, 解得,0<a <2,即a 的取值范围是0<a <2; (3)由题意可得, 点A 和点B 在直线y =x 上, 设点A (x 1,x 1),点B (x 2,x 2),∵A ,B 两点的横坐标是函数y =ax 2+(b+1)x+b ﹣2(a ≠0)的不动点, ∴x 1,x 2是方程ax 2+bx+b ﹣2=0的两个根, ∴x 1+x 2=﹣b a, ∵线段AB 中点坐标为(122x x +,122x x+), ∴该中点的坐标为(2b a -,2b a-), ∵直线y =﹣x+2121a +是线段AB 的垂直平分线,∴点(2b a -,2ba -)在直线y =﹣x+2121a +上, ∴2ba -=21221b a a ++∴﹣b =221a a ≤+4,(当a =2时取等号)∴0<﹣b ≤4,∴﹣4≤b <0,即b b <0. 【点睛】本题是一道二次函数综合题、主要考查新定义、二次函数的性质、二次函数图象上点的坐标特征、一次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.3.二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>的图象交y 轴于点A ,顶点为P ,直线PA 与x 轴交于点B .(1)当m =1时,求顶点P 的坐标;(2)若点Q (a ,b )在二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>的图象上,且0b m ->,试求a 的取值范围;(3)在第一象限内,以AB 为边作正方形ABCD . ①求点D 的坐标(用含m 的代数式表示);②若该二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,请直接写出符合条件的整数m 的值.【答案】(1)P (2,13);(2)a 的取值范围为:a <0或a >4;(3)①D (m ,m +3); ②2,3,4. 【解析】 【分析】(1)把m =1代入二次函数22(0)63m m y x x m m =-+>解析式中,进而求顶点P 的坐标即可;(2)把点Q (a ,b )代入二次函数22(0)63m my x x m m =-+>解析式中,根据0b m ->得到关于a 的一元二次不等式即一元一次不等式组,解出a 的取值范围即可;(3)①过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,过点A 作AF ⊥DE 于点F ,求出二次函数与y 轴的交点A 的坐标,得到OA 的长,再根据待定系数法求出直线AP 的解析式,进而求出与x 轴的交点B 的坐标,得到OB 的长;通过证明△ADF ≌△ABO ,得到AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3,求出点D 的坐标;②因为二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,由①同理可得:C (m+3,3),分当x 等于点D 的横坐标时与当x 等于点C 的横坐标两种情况,进行讨论m 可能取的整数值即可. 【详解】解:(1)当m =1时,二次函数为212163y x x =-+,∴顶点P的坐标为(2,13);(2)∵点Q(a,b)在二次函数22(0)63m my x x m m=-+>的图象上,∴2263m mb a a m=-+,即:2263m mb m a a-=-∵0b m->,∴2263m ma a->0,∵m>0,∴2263a a->0,解得:a<0或a>4,∴a的取值范围为:a<0或a>4;(3)①如下图,过点D作DE⊥x轴于点E,过点A作AF⊥DE于点F,∵二次函数的解析式为2263m my x x m=-+,∴顶点P(2,3m),当x=0时,y=m,∴点A(0,m),∴OA=m;设直线AP的解析式为y=kx+b(k≠0),把点A(0,m),点P(2,3m)代入,得:23m bmk b=⎧⎪⎨=+⎪⎩,解得:3m k b m⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴直线AP 的解析式为y=3m-x+m , 当y=0时,x=3, ∴点B (3,0); ∴OB=3;∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD=AB ,∠DAF+∠FAB=90°, 且∠OAB+∠FAB =90°, ∴∠DAF=∠OAB , 在△ADF 和△ABO 中,DAF OAB AFD AOB AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△ADF ≌△ABO (AAS ),∴AF=OA=m ,DF=OB=3,DE=DF+EF= DF+OA=m+3, ∴点D 的坐标为:(m ,m+3); ②由①同理可得:C (m+3,3),∵二次函数的图象与正方形ABCD 的边CD 有公共点,∴当x =m 时,3y m ≤+,可得322363m mm m -+≤+,化简得:32418m m -≤.∵0m >,∴2184m m m -≤,∴218(2)4m m--≤, 显然:m =1,2,3,4是上述不等式的解,当5m ≥时,2(2)45m --≥,18 3.6m ≤,此时,218(2)4m m-->, ∴符合条件的正整数m =1,2,3,4;当x = m +3时,y ≥3,可得2(3)2(3)363m m m m m ++-+≥,∵0m >,∴21823m m m ++≥,即218(1)2m m++≥, 显然:m =1不是上述不等式的解,当2m ≥时,2(1)211m ++≥,189m ≤,此时,218(1)2m m++>恒成立, ∴符合条件的正整数m =2,3,4;综上:符合条件的整数m 的值为2,3,4.【点睛】本题考查二次函数与几何问题的综合运用,熟练掌握二次函数的图象和性质、一次函数的图象和性质、正方形的性质是解题的关键.4.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为()3, 6C ,并与y 轴交于点()0, 3B ,点A 是对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①所示, P 是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连结BP 、AP ,求ABP ∆的面积的最大值;(3)如图②所示,在对称轴AC 的右侧作30ACD ∠=交抛物线于点D ,求出D 点的坐标;并探究:在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21233y x x =-++;(2)当92n =时,PBA S ∆最大值为818;(3)存在,Q 点坐标为((0,330,33-或,理由见解析【解析】 【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的解析式;(2)求三角形面积的最值,先求出三角形面积的函数式.从图形上看S △PAB=S △BPO+S △APO-S △AOB,设P 21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭求出关于n 的函数式,从而求S △PAB 的最大值. (3) 求点D 的坐标,设D 21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过D 做DG 垂直于AC 于G,构造直角三角形,利用勾股定理或三角函数值来求t 的值即得D 的坐标;探究在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?根据以上条件和结论可知∠CAD=120°,是∠CQD 的2倍,联想到同弧所对的圆周角和圆心角,所以以A 为圆心,AO 长为半径做圆交y 轴与点Q,若能求出这样的点,就存在Q 点. 【详解】解:()1抛物线顶点为()3,6∴可设抛物线解析式为()236y a x =-+将()0,3B 代入()236y a x =-+得396a =+ 13a ∴=-∴抛物线()21363y x =--+,即21233y x x =-++ ()2连接,3, 3OP BO OA ==,PBA BPO PAO ABO S S S S ∆∆∆∆=+-设P 点坐标为21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭1133222BPO x S BO P n n ∆=== 2211119323322322PAO y S OA P n n n n ∆⎛⎫==-++=-++ ⎪⎝⎭11933222ABO S OA BO ∆==⨯⨯= 22231991919813222222228PBAS n n n n n n ∆⎛⎫⎛⎫=+-++-=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ∴当92n =时,PBA S ∆最大值为818()3存在,设点D 的坐标为21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭过D 作对称轴的垂线,垂足为G ,则213,6233DG t CG t t ⎛⎫=-=--++ ⎪⎝⎭30ACD ∠=2DG DC ∴=在Rt CGD ∆中有222243CG CD DG DG DG DG =+=-=()21336233t t t ⎛⎫∴-=--++ ⎪⎝⎭化简得()1133303t t ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ 13t ∴=(舍去),2333t =+∴点D(333+,-3)3,33AG GD ∴==连接AD ,在Rt ADG ∆中229276AD AG GD =+=+=6,120AD AC CAD ∴==∠=Q ∴在以A 为圆心,AC 为半径的圆与y 轴的交点上此时1602CQD CAD ∠=∠= 设Q 点为(0,m), AQ 为A 的半径 则AQ ²=OQ ²+OA ², 6²=m ²+3²即2936m += ∴1233,33m m ==-综上所述,Q 点坐标为()()0,330,33-或故存在点Q ,且这样的点有两个点.【点睛】(1)本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选用顶点式较方便;(2)本题是三角形面积的最值问题,解决这个问题应该在分析图形的基础上,引出自变量,再根据图形的特征列出面积的计算公式,用含自变量的代数式表示面积的函数式,然后求出最值.(3)先求抛物线上点的坐标问题及符合条件的点是否存在.一般先假设这个点存在,再根据已知条件求出这个点.5.如图,已知点()1,2A 、()()5,0B n n >,点P 为线段AB 上的一个动点,反比例函数()0k y x x=>的图像经过点P .小明说:“点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值逐渐增大,当点P 在点A 位置时k 值最小,在点B 位置时k 值最大.”(1)当1n =时.①求线段AB 所在直线的函数表达式. ②你完全同意小明的说法吗?若完全同意,请说明理由;若不完全同意,也请说明理由,并求出正确的k 的最小值和最大值.(2)若小明的说法完全正确,求n 的取值范围.【答案】(1)①1944y x =-+;②不完全同意小明的说法;理由见详解;当92x =时,k 有最大值8116;当1x =时,k 有最小值2;(2)109n ≥; 【解析】【分析】(1)①直接利用待定系数法,即可求出函数的表达式;②由①得直线AB 为1944y x =-+,则21944k x x =-+,利用二次函数的性质,即可求出答案;(2)根据题意,求出直线AB 的直线为21044n n y x --=+,设点P 为(x ,k x ),则得到221044n n k x x --=-,讨论最高项的系数,再由一次函数及二次函数的性质,得到对称轴52b a-≥,即可求出n 的取值范围. 【详解】解:(1)当1n =时,点B 为(5,1),①设直线AB 为y ax b =+,则251a b a b +=⎧⎨+=⎩,解得:1494a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴1944y x =-+; ②不完全同意小明的说法;理由如下: 由①得1944y x =-+, 设点P 为(x ,k x ),由点P 在线段AB 上则 1944k x x =-+, ∴22191981()444216k x x x =-+=--+; ∵104-<, ∴当92x =时,k 有最大值8116; 当1x =时,k 有最小值2;∴点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值先增大后减小,当点P 在点A 位置时k 值最小,在92x =的位置时k 值最大. (2)∵()1,2A 、()5,B n ,设直线AB 为y ax b =+,则25a b a b n +=⎧⎨+=⎩,解得:24104n a n b -⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩, ∴21044n n y x --=+, 设点P 为(x ,k x ),由点P 在线段AB 上则221044n n k x x --=-, 当204n -=,即n=2时,2k x =,则k 随x 的增大而增大,如何题意; 当n≠2时,则对称轴为:101042242n n x n n --==--; ∵点P 从点A 运动至点B 的过程中,k 值逐渐增大,当点P 在点A 位置时k 值最小,在点B 位置时k 值最大.即k 在15x ≤≤中,k 随x 的增大而增大; 当204n ->时,有 ∴20410124n n n -⎧>⎪⎪⎨-⎪≤⎪-⎩,解得:26n n >⎧⎨≥-⎩, ∴不等式组的解集为:2n >; 当204n -<时,有 ∴20410524n n n -⎧<⎪⎪⎨-⎪≥⎪-⎩,解得:1029n ≤<, ∴综合上述,n 的取值范围为:109n ≥. 【点睛】本题考查了二次函数的性质,反比例函数的性质,一次函数的性质,以及解不等式组,解题的关键是熟练掌握所学的知识,掌握所学函数的性质进行解题,注意利用分类讨论的思想进行分析.6.在平面直角坐标系中,点(),p tq 与(),q tp ()0t ≠称为一对泛对称点.(1)若点()1,2,()3,a 是一对泛对称点,求a 的值;(2)若P ,Q 是第一象限的一对泛对称点,过点P 作PA x ⊥轴于点A ,过点Q 作QB y ⊥轴于点B ,线段PA ,QB 交于点C ,连接AB ,PQ ,判断直线AB 与PQ 的位置关系,并说明理由;(3)抛物线2y ax bx c =++()0a <交y 轴于点D ,过点D 作x 轴的平行线交此抛物线于点M(不与点D 重合),过点M 的直线y ax m =+与此抛物线交于另一点N .对于任意满足条件的实数b ,是否都存在M ,N 是一对泛对称点的情形?若是,请说明理由,并对所有的泛对称点(),M M M x y ,(),N N N x y 探究当M y >N y 时M x 的取值范围;若不是,请说明理由.【答案】(1)23;(2)AB ∥PQ ,见解析;(3)对于任意满足条件的实数b ,都存在M ,N 是一对泛对称点的情形,此时对于所有的泛对称点M(x M ,y M ),N(x N ,y N ),当y M >y N 时,x M 的取值范围是x M <1且x M ≠0【解析】【分析】(1)利用泛对称点得定义求出t 的值,即可求出a.(2)设P ,Q 两点的坐标分别为P (p,tq ),Q (q,tp ),根据题干条件得到A (p,0),B (0,tp ),C (p,tp )的坐标,利用二元一次方程组证出k 1=k 2,所以AB ∥PQ.(3)由二次函数与x 轴交点的特征,得到D 点的坐标;然后利用二次函数与一元二次方程的关系,使用求根公式即可得到答案.【详解】(1)解:因为点(1,2),(3,a )是一对泛对称点,设3t =2解得t =23所以a =t×1=23 (2)解:设P ,Q 两点的坐标分别为P (p,tq ),Q (q,tp ),其中0<p <q ,t >0. 因为PA ⊥x 轴于点A ,QB ⊥y 轴于点B ,线段PA ,QB 交于点C ,所以点A ,B ,C 的坐标分别为:A (p,0),B (0,tp ),C (p,tp )设直线AB ,PQ 的解析式分别为:y =k 1x +b 1,y =k 2x +b 2,其中k 1k 2≠0.分别将点A (p,0),B (0,tp )代入y =k 1x +b 1,得111pk b tp b tp +=⎧⎨=⎩. 解得11k t b tp =-⎧⎨=⎩ 分别将点P (p,tq ),Q (q,tp )代入y =k 2x +b 2,得2222pk b tp qk b tp +=⎧⎨+=⎩. 解得22k t b tp tp =-⎧⎨=+⎩ 所以k 1=k 2.所以AB ∥PQ(3)解:因为抛物线y =ax 2+bx +c (a <0)交y 轴于点D ,所以点D 的坐标为(0,c ).因为DM ∥x 轴,所以点M 的坐标为(x M ,c ),又因为点M 在抛物线y =ax 2+bx +c (a <0)上.可得ax M 2+bx M +c =c ,即x M (ax M +b )=0.解得x M =0或x M =-b a. 因为点M 不与点D 重合,即x M ≠0,也即b≠0,所以点M 的坐标为(-b a,c ) 因为直线y =ax +m 经过点M ,将点M (-b a ,c )代入直线y =ax +m 可得,a·(-b a)+m =c. 化简得m =b +c所以直线解析式为:y =ax +b +c. 因为抛物线y =ax 2+bx +c 与直线y =ax +b +c 交于另一点N ,由ax 2+bx +c =ax +b +c ,可得ax 2+(b -a )x -b =0.因为△=(b -a )2+4ab =(a +b )2,解得x 1=-b a ,x 2=1. 即x M =-b a ,x N =1,且-b a≠1,也即a +b≠0. 所以点N 的坐标为(1,a +b +c ) 要使M (-b a,c )与N (1,a +b +c )是一对泛对称点, 则需c =t ×1且a +b +c =t ×(-b a ). 也即a +b +c =(-b a)·c 也即(a +b )·a =-(a +b )·c. 因为a +b≠0,所以当a =-c 时,M ,N 是一对泛对称点.因此对于任意满足条件的实数b ,都存在M ,N 是一对泛对称点的情形.此时点M 的坐标为(-b a,-a ),点N 的坐标为(1,b ).所以M,N两点都在函数y=bx(b≠0)的图象上.因为a<0,所以当b>0时,点M,N都在第一象限,此时 y随x的增大而减小,所以当y M>y N时,0<x M<1;当b<0时,点M在第二象限,点N在第四象限,满足y M>y N,此时x M<0.综上,对于任意满足条件的实数b,都存在M,N是一对泛对称点的情形,此时对于所有的泛对称点M(x M,y M),N(x N,y N),当y M>y N时,x M的取值范围是x M<1且x M≠0.【点睛】本题主要考察了新定义问题,读懂题意是是做题的关键;主要考察了二元一次方程组,二次函数、一元二次方程知识点的综合,把握题干信息,熟练运用知识点是解题的核心.7.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.(1)P的坐标,C的坐标;(2)直线1上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC面积的2倍?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(3,4),(0,﹣5);(2)存在,点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5)【解析】【分析】(1)利用配方法求出顶点坐标,令x=0,可得y=-5,推出C(0,-5);(2)直线PC的解析式为y=3x-5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,∴顶点P(3,4),令x=0得到y=﹣5,∴C(0,﹣5).故答案为:(3,4),(0,﹣5);(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,解得:x=1或x=5,∴A(1,0),B(5,0),设直线PC的解析式为y=kx+b,则有534 bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:35 kb=⎧⎨=-⎩,∴直线PC的解析式为:y=3x﹣5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,∵AD=23,∴BE=43,∴E(113,0)或E′(193,0),则直线PE的解析式为:y=﹣6x+22,∴Q(92,﹣5),直线PE′的解析式为y=﹣65x+385,∴Q′(212,﹣5),综上所述,满足条件的点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5);【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.8.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A 在点B的左侧.(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)A(-1,0) ,B(2,3)(2)△ABP最大面积s=1927322288⨯=; P(12,﹣34)(3)存在;25【解析】【分析】(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1,然后解方程组211y xy x⎧=⎨=+⎩﹣即可;(2)设P(x,x2﹣1).过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1),所以利用S△ABP=S△PFA+S△PFB,,用含x的代数式表示为S△ABP=﹣x2+x+2,配方或用公式确定顶点坐标即可.(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,用k分别表示点E的坐标,点F的坐标,以及点C的坐标,然后在Rt△EOF中,由勾股定理表示出EF的长,假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,设点N为OC中点,连接NQ,根据条件证明△EQN∽△EOF,然后根据性质对应边成比例,可得关于k的方程,解方程即可.【详解】解:(1)当k=1时,抛物线解析式为y=x2﹣1,直线解析式为y=x+1.联立两个解析式,得:x2﹣1=x+1,解得:x=﹣1或x=2,当x=﹣1时,y=x+1=0;当x=2时,y=x+1=3,∴A(﹣1,0),B(2,3).(2)设P(x,x2﹣1).如答图2所示,过点P作PF∥y轴,交直线AB于点F,则F(x,x+1).∴PF=y F﹣y P=(x+1)﹣(x2﹣1)=﹣x2+x+2.S△ABP=S△PFA+S△PFB=PF(xF﹣xA)+PF(xB﹣xF)=PF(xB﹣xA)=PF∴S△ABP=(﹣x2+x+2)=﹣(x﹣12)2+278当x=12时,yP=x2﹣1=﹣34.∴△ABP面积最大值为,此时点P坐标为(12,﹣34).(3)设直线AB:y=kx+1与x轴、y轴分别交于点E、F,则E(﹣1k,0),F(0,1),OE=1k,OF=1.在Rt△EOF中,由勾股定理得:EF=22 111=k k+⎛⎫+⎪⎝⎭.令y=x2+(k﹣1)x﹣k=0,即(x+k)(x﹣1)=0,解得:x=﹣k或x=1.∴C(﹣k,0),OC=k.假设存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,如答图3所示,则以OC为直径的圆与直线AB相切于点Q,根据圆周角定理,此时∠OQC=90°.设点N为OC中点,连接NQ,则NQ⊥EF,NQ=CN=ON=2k.∴EN=OE﹣ON=1k﹣2k.∵∠NEQ=∠FEO,∠EQN=∠EOF=90°,∴△EQN∽△EOF,∴NQ ENOF EF=,即:1221kkkk-=,解得:k=±25,∵k>0,∴k=25.∴存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°,此时k=25.考点:1.二次函数的性质及其应用;2.圆的性质;3.相似三角形的判定与性质.9.如图,在平面直角坐标系中,矩形AOBC的边AO在x轴的负半轴上,边OB在y轴的负半轴上.且AO=12,OB=9.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A和点B.(1)求抛物线的表达式;(2)在第二象限的抛物线上找一点M,连接AM,BM,AB,当△ABM面积最大时,求点M的坐标;(3)点D是线段AO上的动点,点E是线段BO上的动点,点F是射线AC上的动点,连接EF,DF,DE,BD,且EF是线段BD的垂直平分线.当CF=1时.①直接写出点D的坐标;②若△DEF的面积为30,当抛物线y=﹣x2+bx+c经过平移同时过点D和点E时,请直接写出此时的抛物线的表达式.【答案】(1)y=﹣x2﹣514x﹣9;(2)M(﹣6,31.5);(3)①(﹣50)或(﹣3,0),②y=﹣x2﹣133x﹣4【解析】【分析】(1)利用待定系数法把问题转化为解方程组即可解决问题.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),根据S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题即可.(3)①分两种情形:如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).根据FD=FB,构建方程求解.当点F在线段AC上时,同法可得.②根据三角形的面积求出D,E的坐标,再利用待定系数法解决问题即可.【详解】解:(1)由题意A(﹣12,0),B(0,﹣9),把A,B的坐标代入y=﹣x2+bx+c,得到9 144120cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:5149bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣514x﹣9.(2)如图1中,设M(m,﹣m2﹣514m﹣9),S△ABM=S△ACM+S△MBC﹣S△ACB=12×9×(m+12)+12×12×(﹣m2﹣514m﹣9+9)﹣12×12×9=﹣6m2﹣72m=﹣6(m+6)2+216,∵﹣6<0,∴m=﹣6时,△ABM的面积最大,此时M(﹣6,31.5).(3)①如图2中,当点F在AC的延长线设时,连接DF,FB.设D(m,0).∵EF垂直平分线段BD,∴FD=FB,∵F(﹣12,﹣10),B(0,﹣9),∴102+(m+12)2=122+12,∴m=﹣12﹣55∴D(﹣50).当点F在线段AC上时,同法可得D(﹣3,0),综上所述,满足条件的点D的坐标为(﹣50)或(﹣3,0).故答案为(﹣50)或(﹣3,0).②由①可知∵△EF的面积为30,∴D(﹣3,0),E(0,﹣4),把D,E代入y=﹣x2+b′x+c′,可得'493''0cb c=-⎧⎨--+=⎩,解得:13'3'4bc⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣133x﹣4.故答案为:y=﹣x2﹣133x﹣4.【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,待定系数法,线段的垂直平分线的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考压轴题.10.在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+bx+2的图象与x轴交于A(﹣3,0),B(1,0)两点,与y轴交于点C.(1)求这个二次函数的关系解析式;(2)点P是直线AC上方的抛物线上一动点,是否存在点P,使△ACP的面积最大?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;(3)在平面直角坐标系中,是否存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,说明理由;【答案】(1)224233y x x=--+;(2)存在,点P35,22⎛⎫-⎪⎝⎭,使△PAC的面积最大;(3)存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).【解析】【分析】(1)直接把点A(﹣3,0),B(1,0)代入二次函数y=ax2+bx+2求出a、b的值即可得出抛物线的解析式;(2)设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2,连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.根据三角形的面积公式得出△PAC的表达式,再根据二次函数求最大值的方法得出其顶点坐标即可;(3)以BC为边,在线段BC两侧分别作正方形,正方形的其他四个顶点均可以使得“△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形”,因此有四个点符合题意要求,再过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,根据全等三角形的判定定理得出△Q1CD≌△CBO,△CBO≌△BQ2E,故可得出各点坐标.【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+2过点A(﹣3,0),B(1,0),∴093202a ba b=-+⎧⎨=++⎩2343ab⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得∴二次函数的关系解析式为y=﹣23x2﹣43x+2;(2)存在.∵如图1所示,设点P坐标为(m,n),则n=﹣23m2﹣43m+2.连接PO,作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N.则PM=﹣23m2﹣43m+2.,PN=﹣m,AO=3.∵当x=0时,y=﹣23×0﹣43×0+2=2,∴OC=2,∴S△PAC=S△PAO+S△PCO﹣S△ACO=12AO•PM+12CO•PN﹣12AO•CO=12×3×(﹣23m2﹣43m+2)+12×2×(﹣m)﹣12×3×2=﹣m2﹣3m∵a=﹣1<0∴函数S△PAC=﹣m2﹣3m有最大值∴当m=﹣2ba=﹣32时,S△PAC有最大值.∴n=﹣23m2﹣43m+2=﹣23×(﹣32)2﹣43×(﹣32)+2=52,∴存在点P(﹣32,52),使△PAC的面积最大.(3)如图2所示,以BC为边在两侧作正方形BCQ1Q2、正方形BCQ4Q3,则点Q1,Q2,Q3,Q4为符合题意要求的点.过Q1点作Q1D⊥y轴于点D,过点Q2作Q2E⊥x轴于点E,∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,∠3+∠4=90°,∴∠1=∠3,∠2=∠4,在△Q1CD与△CBO中,∵11324Q C BC∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩,∴△Q1CD≌△CBO,∴Q1D=OC=2,CD=OB=1,∴OD=OC+CD=3,∴Q1(2,3);同理可得Q4(﹣2,1);同理可证△CBO≌△BQ2E,∴BE=OC=2,Q2E=OB=1,∴OE=OB+BE=1+2=3,∴Q2(3,1),同理,Q3(﹣1,﹣1),∴存在点Q,使△BCQ是以BC为腰的等腰直角三角形.Q点坐标为:Q1(2,3),Q2(3,1),Q3(﹣1,﹣1),Q4(﹣2,1).【点睛】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求二次函数解析式,二次函数极值、全等三角形的判定与性质,正方形及等腰直角三角形的性质等知识,涉及面较广,难度较大.。

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