21 29 专题五 二次函数综合压轴题(不含解析类)
1.(2018 江苏南通,第 27 题, 12 分)
已知,正方形 ABCD ,A (0,﹣4),B (1,﹣4),C (1,﹣5),D (0,﹣5),抛物线 y =x 2+mx ﹣ 2m ﹣4(m 为常数),顶点为 M . (1)抛物线经过定点坐标是
,顶点 M 的坐标(用 m 的代数式表示)是
;
(2)若抛物线 y =x 2+mx ﹣2m ﹣4(m 为常数)与正方形 ABCD 的边有交点,求 m 的取值范围; (3)若∠ABM =45°时,求 m 的值. 【解析】
(1)(2,0),( - m 2 1
, - 1
m 2 - 2m - 4 ); 4
(2) 2
≤ m ≤ 1 ;
(3) m = - 5 或 - 5 .
2.(2018 江苏泰州,第 26 题, 14 分)
k
平面直角坐标系 xOy 中,横坐标为 a 的点 A 在反比例函数 y 1 = (x >0)的图象,点 A ′与点
x
A 关于点 O 对称,一次函数 y 2 = mx + n 的图象经过点 A ′.
(1)设 a =2,点 B (4,2)在函数 y 1 , y 2 的图像上.①分别求函数 y 1 , y 2 的表达式;②直 接写出使 y 1 > y 2 >0 成立的 x 的范围;
(2)如图①,设函数 y 1 , y 2 的图像相交于点 B ,点 B 的横坐标为 3a ,△AA ′B 的面积为 16,求 k 的值;
1 (3)设 m = ,如图②,过点 A 作 AD ⊥x 轴,与函数 y 2
2
的图像相交于点 D ,以 AD 为一 边向右侧作正方形 ADEF ,试说明函数 y 2 的图像与线段 EF 的交点 P 一定在函数 y 1 的图像 上.
5
【解析】
8 (1)① y 1 = , y 2 = x - 2 ,②0<x <4;
x
(2)k 的值为 6;
(3)设 A ( a , k ),则 A ′(﹣ a ,﹣ k
),代入 y
得 n = a - k
,
a 1 a k
a 2
2 a
∴ y 2 = x + - ,
2 2 a ∴D ( a , a - k
)
a 2k ∴AD = a
- a ,
2k 2k
a 2k a ∴ x P = a + - a = a
a ,代入 y 2 得 y P = 2
,即 P ( a , 2 ) k a 将点 P 横坐标代入 y 1 = 得纵坐标为 ,可见点 P 一定在函数 y 1 的图像上.
x 2
3. (2018 江苏无锡,第 28 题, )
已知;如图,一次函数 y = k x -1的图象经过点 A
( 3
,m )
(m>0),与 y 轴交于点 B ,点 C ,在线段 AB 上,且 BC=2AC ,过点 C 作 x 轴的垂线,垂足为点 D ,若 AC=CD ,
(1)求这个一次函数的表达式;
(2)已知一开口向下,以直线 CD 为对称轴的抛物线经过点 A ,它的顶点为 P ,若过点 P
且垂直于 AP 的直线与 x 轴 的交点为 Q ( -
4 5 ,0)求这条抛物线的函数表达式。
5
3 5 5 5 5 k 2 +1 5 5 5
4
5 5
【解答】作 BE ⊥CD ,AF ⊥BE ,AM ⊥CD 易证△BEC ∽△BFA
BC BE ∴
=
BA
BF
∵BC=2AC ,A ( 2
BE = 2
3
,m )
∴BE=2
C (2 ,2 k-1)
又∵ y = kx -1
易得 AC=
∵AC=CD ,∴ =2 k-1
所以得到 k=
5
(3)设 y = a (x - 2 )2 + h A ( 3 ,5)
h ×(h-5)=( 2
h =7
+
)×
5
y = a (x - 2 )2 + 7
y
A C
x
O D
B
5 5 5 k 2
+1
2 5
5 5
5 2
5a+7=5 a= - 即 y = - 5 2 (x - 2 5
)2 + 7
4. (2018 江苏徐州 ,第 27 题,)
已知二次函数的图象以 A (-1,4)为顶点,且过点 B (2,-5) ①求该函数的关系式;
②求该函数图象与坐标轴的交点坐标;
③将该函数图象向右平移,当图象经过原点时,A 、B 两点随图象移至 A ′、B ′, 求△O A ′B ′的面积. [解析]
解:(1) y = -x 2
- 2x + 3
(2) (0,3),(-3,0),(1,0)
y
(3)略
5. (2018 江西 ,第 23 题) 小贤与小杰在探究某类二次函数问题时,经历了如下过程: 求解体验
(1) 已知抛物线 经过点 (-1,0),则 = , (2) 顶点坐标为 , 该抛物线关于点(0,1)成中心对称的抛物线的表达式是
. 抽象感悟
x
备用图
我们定义:对于抛物线 ,以 轴上的点 为中心,作该抛物线关
-1
O
1
O
y
O
x
于点 对称的抛物线 ′ ,则我们又称抛物线 ′为抛物线 的“衍生抛物线”,点 为“衍生 中心”.
(2)已知抛物线 关于点 的衍生抛物线为 ′,若这两条抛物线有交点, 求 的取值范围. 问题解决
(3) 已知抛物线 ①若抛物线 的衍生抛物线为 ′
,两抛物线有两个交点,且恰好是它们的顶点,求 , 的值及衍生中心的坐标; ②若抛物线 关于点 的衍生抛物线为 ,其顶点为 ;关于点 的衍生抛 物线
为 ,其顶点为 ;…;关于点 的衍生抛物线为 ,其顶点为 ;…( 为 正整数).求 的长(用含 的式子表示). 【解析】
求解体验
y
(1)把(-1,0)代入 得
∴ -
★
抽象感悟
∴顶点坐标是(-2,1)
∵(-2,1)关于(0,1)的对称点是(2,1) ∴成中心对称的抛物线表达式是:
x
即
(如右图)
★
(2) ∵ ∴ 顶点是(-1,6)
∵ (-1,6)关于 的对称点是
∴ ′
∵ 两抛物线有交点
∴ 有解 ∴ 有解 ∴ ∴ (如右图) ★★★ 问题解决
(3) ① ∵ =
y
∴ 顶点(-1, )
代入 ′ 得:
①
∵
′
∴ 顶点(1, )
x
5
9 6 3
O
代入得:
②
由① ② 得
∵ ,
∴
∴ 两顶点坐标分别是(-1,0),(1,12)由
中点坐标公式得
“衍生中心”的坐标是(0,6)★★★
②如图,设,…, 与轴分别相于 ,…, . 则
与 , 与 ,… 与,与分别关于 , … , 中心
对称.
线,★★∴ , …分别是△ , … 的中位
∴ ,…
∵ ,
∴ ]★★
x
y
n+1
O
B n+1
n
A B
k
B n
B1
A k
A1
6. (2018 辽宁大连,第 24 题)
如图 1,直线 AB 与x 轴、y 轴分别相交于点 A、B,将线段 AB 绕点 A 顺时针旋转 90°,得到 AC,连接 BC,将△ABC 沿射线 BA 平移,当点 C 到达x 轴时运动停止.设平移为m,平移后的图形在x 轴下方部分的面积为 S.S关于m 的函数图象如图 2 所示(其中0<m≤a,a<m≤b 时,函数的解析式不同)
(1)填空:△ABC 的面积为;
(2)求直线 AB 的解析式;
(3)求 S 关于m 的解析式,并写出m 的取值范国.
5
4
7. (2018 山东滨州,第 26 题,14 分)
如图①,在平面直角坐标系中,圆心为 P(x,y)的动圆经过点 A(1,2)且与 x 轴相切于点 B.
(1)当 x=2 时,求⊙P 的半径;
(2)求 y 关于 x 的函数解析式,请判断此函数图象的形状,并在图②中画出此函数的图象;(3)请类比圆的定义(图可以看成是到定点的距离等于定长的所有点的集合),给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到的距离等于到的距离的所有点的集合.
(4)当⊙P 的半径为 1 时,若⊙P 与以上(2)中所得函数图象相交于点 C、D,其中交点D(m,n)在点 C 的右侧,请利用图②,求 cos∠APD 的大小.
【解答】解:(1)由 x=2,得到 P(2,y),
连接 AP,PB,
∵圆 P 与 x 轴相切,
∴PB⊥x 轴,即 PB=y,
由=y,
解得:y= ,
则圆 P 的半径为;
则cos∠APD== ﹣2.
(2)同(1),由 AP=PB,得到(x﹣1)2+(y﹣2)2=y2,
整理得:y=(x﹣1)2+1,即图象为开口向上的
抛物线,画出函数图象,如图②所示;
(3)给(2)中所得函数图象进行定义:此函数图象可以看成是到点 A 的距离等于到 x 轴的距离的所有点的集合;
故答案为:点 A;x 轴;
(4)连接 CD,连接 AP 并延长,交 x 轴于点 F,
设 PE=a,则有,
∴D 坐标为(1+,a+1),
代入抛物线解析式得:a+1=(1﹣a2)+1,
解得:a=﹣2+或(舍
去),即,
在 Rt△PED ﹣2,PD=1,
8.(2018 山东济宁,第 21 题,9 分)
知识
背景
a y 当 a >0 且 x >0 时,因为( x – )2≥0,所以 x ﹣2 a a
+ ≥0,从而 x + ≥ 2 x x
(当 x = 时取等号). a 设函数 y =x + x 应用举例
(a >0,x >0)由上述结论可知:当 x =
4
时,该函数有最小值为 2 .
4
已知函数为 y 1=x (x >0)与函数 y 2== x 解决问题
(x >0) ,则当 x = 2
=2 时,y 1+y 2
=x+ x 有最小值为 2
y 2 =4. (1)已知函数为 y 1=x +3(x >﹣3)与函数 y 2=(x +3) +9(x >﹣3),当 x 取何值时,
1
最小值是多少?
有最小值?
(2)已知某设备租赁使用成本包含以下三部分:一是设备的安装调试费用,共 490 元;二是
设备的租赁使用费用,每天 200 元;三是设备的折旧费用,它与使用天数的平方成正比, 比例系数为 0.001,若设该设备的租赁使用天数为 x 天,则当 x 取何值时,该设备平均每 天的租货使用成本最低?最低是多少元?
【解答】解:(1)==(x+3)+ ,
∴当 x+3= 有最小值,
∴x=0 或﹣6(舍弃)时,有最小值=6.
(2)设该设备平均每天的租货使用成本为 w 元.则 w=
=
+0.001x+200,
∴当=0.001x 时,w 有最小值,
∴x=700 或﹣700(舍弃)时,w 有最小值,最小值=201.4 元.
9.(2018 山东聊城,第 25 题)
如图,已知抛物线 y = ax 2
+ bx 与 x 轴分别交于原点 O 和点 F (10, 0) ,与对称轴 l 交于点
E (5,5) .矩形 ABCD 的边 AB 在 x 轴正半轴上,且 AB = 1,边 AD , BC 与抛物线分别交 于
点 M ,N .当矩形 ABCD 沿 x 轴正方向平移,点 M ,N 位于对称轴 l 的同侧时,连接 MN ,
a x a a
a a 4
4
此时,四边形ABNM 的面积记为S ;点M ,N 位于对称轴l 的两侧时,连接EM ,EN ,此时五边形ABNEM 的面积记为S .将点A 与点O 重合的位置作为矩形ABCD 平移的起点,设矩形ABCD 平移的长度为t(0 ≤t ≤ 5) .
(1)求出这条抛物线的表达式;
(2)当t = 0 时,求S?OBN 的值;
(3)当矩形ABCD 沿着x 轴的正方向平移时,求S 关于t(0 ≤t ≤ 5) 的函数表达式,并求
出t 为何值时,S 有最大值,最大值是多少?
10.(2018 山东淄博,第 24 题,9 分)
如图,抛物线 y=ax2+bx 经过△OAB 的三个顶点,其中点),点),O 为坐标原点.
(1)求这条抛物线所对应的函数表达式;
(2)若 P(4,m),Q(t,n)为该抛物线上的两点,且 n<m,求 t 的取值范围;
(3)若 C 为线段 AB 上的一个动点,当点 A,点 B 到直线 OC 的距离之和最大时,求∠BOC 的大小及点 C 的坐标.
【解答】解:(1)把点 A(1,),点 B(3,﹣)分别代入 y=ax2+bx 得
解得
∴y=﹣
(2)由(1)抛物线开口向下,对称轴为直线 x=
当时,y 随 x 的增大而减小
∴当 t>4 时,n<m.
(3)如图,设抛物线交 x 轴于点 F
分别过点 A、B 作 AD⊥OC 于点 D,BE⊥OC 于点 E
∵AC≥AD,BC≥BE
∴AD+BE≥AC+BE=AB
∴当 OC⊥AB 时,点 A,点 B 到直线 OC 的距离之和最大.∵A(1,),点 B(3,﹣)
∴∠AOF=60°,∠BOF=30°
∴∠AOB=90°
∴∠ABO=30°
当 OC⊥AB 时,∠BOC=60°
点 C ,).
11.(2018 山西,第 23 题,9 分)综合与
探究
如图,抛物线y
=1 x2 -1 x - 4 与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y 轴交3 3
于点C ,连接AC ,BC .点P 是第四象限内抛物线上的一个动点,点P 的横坐标为m ,过点P 作PM ⊥x 轴,垂足为点M ,PM 交BC 于点Q ,过点P 作PE // AC 交x 轴于点E ,交BC 于点F .
(1)求A ,B ,C 三点的坐标;
(2)试探究在点P 运动的过程中,是否存在这样的点Q ,使得以A ,C ,Q 为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请直.接.写出此时点Q 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)请用含m 的代数式表示线段QF 的长,并求出m 为何值时QF 有最大值.
13
12.(2018 云南,第 20 题,9 分)
3
9
已知二次函数 y =–
16 x 2+bx +c 的图象经过 A (0,3)、B (–4,– 2
)两点. (1)求 b 、c 的值;
3 (2)二次函致 y =– 16
x 2
+bx +c 的图象与 x 轴是否有公共点?若有,求公共点的坐标;
若没有,请说明理由.
12.(2018 浙江杭州,第 22 题,12 分)
设二次函数 y=ax2+bx﹣(a+b)(a,b 是常数,a≠0).
(1)判断该二次函数图象与 x 轴的交点的个数,说明理由.
(2)若该二次函数图象经过 A(﹣1,4),B(0,﹣1),C(1,1)三个点中的其中两个点,求该二次函数的表达式.
(3)若 a+b<0,点 P(2,m)(m>0)在该二次函数图象上,求证:a>0.
【解答】解:(1)由题意△=b2﹣4?a[﹣(a+b)]=b2+4ab+4a2=(2a+b)
2≥0
∴二次函数图象与 x 轴的交点的个数有两个或一个
(2)当 x=1 时,y=a+b﹣(a+b)=0
∴抛物线不经过点 C
把点 A(﹣1,4),B(0,﹣1)分别代入得
解得
∴抛物线解析式为 y=3x2﹣2x﹣1
(3)当 x=2 时 m=4a+2b﹣(a+b)=3a+b>
0①
∵a+b<0
∴﹣a﹣b>0②
①②相加得: 2a >0 ∴a >0
13.(2018 浙江嘉兴,第 23 题,12 分)
(1)Θ点 M 坐棕是 (b ,4b +1) ,
∴把 x = b 代入 y = 4x +1,得 y = 4b +1,
∴点 M 在直线 y = 4x +1上.
(2)如图 1, Θ直线 y = mx + 5 与 y 轴交于点内 B ,∴点 B 坐杯为 (0,5) . 又
Θ B (0,5) 在抛物线上,
∴ 5 = -(0 - b )2 + 4b +1,解得 b = 2 ,
∴二次函数的表达式为 y = -(x - 2)2 + 9 ,
∴当 y = 0 时,得 x 1 = 5, x 2 = -1.∴ A (5,0) 双察
图象可得,当 mx + 5 > -(x - b )2
+ 4b +1时, x
的取值范围为 x < 0 或 x > 5
(3)如图 2, Θ直线 y = 4x +1与直线 AB 交于点 E ,与 y 轴交于点 F , 而直线 AB 表达式为 y = -x + 5 ,
?
4 ?4x + 1 解方程组 ? ? y = -x +
5 ? y = 5 得 ?
? y = 21
∴点 E ( 4 , 5 21), F (0,1) 5 ?? 5
点 M 在 ?AOB 内,∴0 < b < 4
.
5
当点 C , D 关于抛物线对称轴(直线 x = b )对称时,
b - 1 = 3 - b ,∴b = 1
4 4 2
且二次函数图象的开口向下,顶点 M 在直线 y = 4x +1上,
综上:①当一∴0
<
1
2
时. y1 >y2②当b =
1
2
时,y1 =y2 ;
③当1
2
4
5
时,y1 14. (2018 浙江杭州,第 23 题,12 分) 巳知,点M 为二次函数y =-(x -b)2 + 4b +1图象的顶点,直线y =mx + 5 分别交x 轴, y 轴于点A, B (1)判断顶点M 是否在直线y =4x +1上,并说明理由. (2)如图 1.若二次函数图象也经过点A, B .且mx + 5 >-(x -b)2 + 4b +1.根据图象, 写 出x 的取值范围. (3)如图 2.点A 坐标为(5,0) ,点M 在?A0B 内,若点C(1 , y ) , D( 3 , y ) 都在二次函数图象 4 1 4 2 上,试比较y1 与y2 的大小. 【解答】解:(1)点 M 为二次函数 y=﹣(x﹣b)2+4b+1 图象的顶点, ∴M 的坐标是(b,4b+1), 把 x=b 代入 y=4x+1,得 y=4b+1, ∴点 M 在直线 y=4x+1 上; (2)如图 1 , 直线 y=mx+5 交 y 轴于点 B, ∴B 点坐标为(0,5)又 B 在抛物线上, ∴5=﹣(0﹣b)2+4b+1=5,解得 b=2, 二次函数的解析是为 y=﹣(x﹣2)2+9, 当 y=0 时,﹣(x﹣2)2+9=0,解得 x1=5,x2=﹣1, ∴A(5, 0).由图象, 得 当 mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1 时,x 的取值范围是 x<0 或 x>5;(3)如图 2, ∵直线 y=4x+1 与直线 AB 交于点 E,与 y 轴交于 F, A(5,0),B(0,5)得 直线 AB 的解析式为 y=﹣x+5, 联立 EF,AB 得 方程组, 解得, ∴点,),F(0, 1).点 M 在△AOB 内, 1<4b+1< ∴0<b<. 当点 C,D 关于抛物线的对称轴对称时,b﹣= ﹣b,∴b= , 且二次函数图象开口向下,顶点 M 在直线 y=4x+1 上, 综上:①当时,y1>y2, ②当时,y1=y2, ③当<b<时,y1<y2. 15. (2018 浙江宁波,第 22 题,10 分) 已知抛物线x2+bx+c ). (1)求该抛物线的函数表达式; (2)将抛物线x2+bx+c 平移,使其顶点恰好落在原点,请写出一种平移的方法及平移后的函数表达式. 【解答】解:(1)把(1,0),(0,)代入抛物线解析式得:, 解得:, 则抛物线解析式为x2﹣x+; (2)抛物线解析式为x2﹣x+=﹣(x+1)2+2,将抛物线向右平移一个 单位,向下平移2 个单位,解析式变为x2.16.(2018 浙江舟山,第23 题, 10 分) 已知,点 M 为二次函数 y=﹣(x﹣b)2+4b+1 图象的顶点,直线 y=mx+5 分别交 x 轴正半轴,y 轴于点 A,B. (1)判断顶点 M 是否在直线 y=4x+1 上,并说明理由. (2)如图 1,若二次函数图象也经过点 A,B,且 mx+5>﹣(x﹣b)2+4b+1,根据图象,写出 x 的取值范围. (3)如图 2,点 A 坐标为(5,0),点 M 在△AOB 内,若点,y1),D(,y2)都在二次函数图象上,试比较 y1 与 y2 的大小.