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2020年中考数学 压轴题汇编 二次函数综合(含答案)

2022-12-07 来源:易榕旅网
2020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,

由PC=-x2+3x=-(x-增大,

∴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,

3293)+可知,抛物线的对称轴为直线x=,且在对称轴左侧PC随x的增大而242

第1题解图②

①当点P在点C上方时,P1C1=-x2+4x-x=-x2+3x,OC1=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,OC2=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),

b401bc∴,解得,

c3093bc∴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,

AECEAFPF,即222,解得PF=2. 1PF∵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),

03kd∴3d k1,解得,

d3∴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,

∴QS=-m2-4m-3+m+3=-m2-3m=-(m+

329)+, 24当m=39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, 293+6-3=, 44此时n=-m2-4m-3=-

即Q(-

33,), 2433,)时,点Q到直线BC的距离最大. 243x+3与y轴交于点C,4∴当点Q的坐标为(-

3. 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=-

与x轴交于点D.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.

2b40(1)bc∴,解得, 2c5055bc∴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∴PE=-m2+4m+5-(-分两种情况讨论:

①当点E在点F上方时,EF=-∵PE=5EF, ∴-m2+

319m+3)=-m2+m+2. 443m+3. 4193m+2=5(-m+3), 4413(舍去); 2即2m2-17m+26=0,解得m1=2,m2=

②当点E在点F下方时,EF=∵PE=5EF,

3m-3. 4∴-m2+

193m+2=5(m-3), 44即m2-m-17=0, 解得m3=169169,m4=(舍去); 22169; 2综上,m为2或

(3) 存在.点P的坐标为P1(-

111,),P2(4,5),P3(3-11,211-3). 24【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. 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, ∴

ODCD, MECE3x+3可得OD=4,OC=3,由勾股定理得CD=5, 4由直线CD的解析式为y=-∴

45, mCE5m|. 4∴CE=|

∵PE=CE, ∴-m2+

195195m+2=m或-m2+m+2=-m(-1解得m1=-,m2=4,m3=3-11,m4=3+11 (舍去),

2

∴点P的坐标为P1(-

111,),P2(4,5),P3(3-11,211-3). 241

4. 如图,过抛物线y=x2-2x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

4

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

11

解:(1)由抛物线y=x2-2x得y=(x-4)2-4,

44∴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=×(-2)2-2×(-2)=5,即点A的坐标为(-2,5),

4∵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=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55

(4-x)2+22=x2,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

OD2-ON2=3,

5 m=-3 2 m+n=5,解得,

25 4m+n=3 n=3425

∴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.

4

图 ○1 图○2

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),

39

∴PD=(-x+3)-(x2-4x+3)=-x2+3x=-(x-)2+,

24∵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|∴|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;

1

(2)如图②,过点A的直线交抛物线第四象限于点F,若tan∠BAF=,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,

a=-24a-2b+5=0

得,解得,

39a+3b+5=5

b=2

13

∴抛物线的解析式为y=-x2+x+5;

2213

(2)设F(t,-t2+t+5),

22

如解图①,过点F作FG⊥x轴于点G,则G(t,0),

1

第6题解图①

FG1

由tan∠BAF==,得AG=2FG,

AG213

即t-(-2)=2×[0-(-t2+t+5)],

22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, 10=-2k+bk=-2

∴,解得, -4=6k+bb=-11

∴直线AF的解析式为y=-x-1.

2

∵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, 13

设P(m,-m2+m+5),

22∵E(0,2),

13

∴Q(-m,m2-m-1),

22∵点Q在直线AF上, 131

∴m2-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=3b=2

,解得. 

-4+2b+c=3c=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=, MFAF13

1

解得RO=,

3

18

∴CR=OC-OR=3-=,

33

11012+()2=,

33

AR=OA2+OR2=

8108+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=-3-5=4k+a

,解得:, 

50=k+a

a=3

55

∴直线A′G的解析式为:y=-x+.

331055

令x=2,得y=-+=-,

333

5

5

∴点H的坐标为(2,-),

3

5

∴符合题意的点P的坐标为(0,-).

3

8. 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?

ED1

②是否存在这样的点D,使得=?若存在,求出D点的坐标;若不存在,请说明理由.

FD2

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=5c=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=0k=-3

,解得, 

2k+b1=9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),

79∴ED=-t2+4t+5-(-3t+15)=-t2+7t-10=-(t-)2+,

24∵-1<0,

79

∴当t=时,ED最大=;

24②存在. 理由如下:

设直线BC的解析式为y=mx+n(m≠0),

5m+n=0

将点B、点C的坐标代入可得,

n=5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, 当

ED1

=时,2(-t2+7t-10)=-2t+10, FD2

解得t1=3,t2=5(与B点重合,舍去), ∴D点的坐标为(3,6).

1

9. 如图,抛物线y=(x-3)2-1与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,顶点为D.

2

(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=, OMEM

1

抛物线y=(x-3)2-1与y轴交于点C,

2

∴C(0,

7), 2∴CG=

9 2,

33即=, 2EM∴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=(x-3)2-1,得x1=5,x2=1,

2

∴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),

116a8ac0a∴,解得2,

c4c41

∴抛物线的解析式为y=-x2+x+4;

2119

(2)y=-x2+x+4=-(x-1)2+,

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

9

设直线C′N的解析式为y=kx+b(k≠0),将点C′(0,-4),N(1,)代入,得

2

17b4k2, 9,解得kb2b4∴直线C′N的解析式为y=

17

x-4, 2

178

令y=0,即x-4=0,解得x=,

2178

∴点K的坐标为(,0);

17

(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), 1

设P(t,-t2+t+4),则

2

1

-t2+t+4=3,解得t=1+3或t=1-3(舍去), 2∴点P的坐标为(1+3,3).

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