1、一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1如图,对称轴为直线的抛物线与x轴相交于A、B两点,其中A点的坐标为(3,0)(1)求点B的坐标;(2)已知,C为抛物线与y轴的交点若点P在抛物线上,且,求点P的坐标;设点Q是线段AC上的动点,作QDx轴交抛物线于点D,求线段QD长度的最大值【答案】(1)点B的坐标为(1,0).(2)点P的坐标为(4,21)或(4,5).线段QD长度的最大值为.【解析】【分析】(1)由抛物线的对称性直接得点B的坐标(2)用待定系数法求出抛物线的解析式,从而可得点C的坐标,得到,设出点P 的坐标,根据列式求解即可求得点P的坐标用待定系数法求出直线AC的解析式,由点
2、Q在线段AC上,可设点Q的坐标为(q,-q-3),从而由QDx轴交抛物线于点D,得点D的坐标为(q,q2+2q-3),从而线段QD等于两点纵坐标之差,列出函数关系式应用二次函数最值原理求解.【详解】解:(1)A、B两点关于对称轴对称 ,且A点的坐标为(3,0),点B的坐标为(1,0).(2)抛物线,对称轴为,经过点A(3,0),解得.抛物线的解析式为.B点的坐标为(0,3).OB=1,OC=3.设点P的坐标为(p,p2+2p-3),则.,解得.当时;当时,点P的坐标为(4,21)或(4,5).设直线AC的解析式为,将点A,C的坐标代入,得:,解得:.直线AC的解析式为.点Q在线段AC上,设点Q
3、的坐标为(q,-q-3).又QDx轴交抛物线于点D,点D的坐标为(q,q2+2q-3).,线段QD长度的最大值为.2某厂家生产一种新型电子产品,制造时每件的成本为40元,通过试销发现,销售量万件与销售单价元之间符合一次函数关系,其图象如图所示求y与x的函数关系式;物价部门规定:这种电子产品销售单价不得超过每件80元,那么,当销售单价x定为每件多少元时,厂家每月获得的利润最大?最大利润是多少?【答案】(1);(2)当销售单价x定为每件80元时,厂家每月获得的利润最大,最大利润是4800元【解析】【分析】根据函数图象经过点和点,利用待定系数法即可求出y与x的函数关系式;先根据利润销售数量销售单价成
4、本,由试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,结合电子产品的成本价即可得出x的取值范围,根据二次函数的增减性可得最值【详解】解:设y与x的函数关系式为,函数图象经过点和点,解得:,与x的函数关系式为由题意得:试销期间销售单价不低于成本单价,也不高于每千克80元,且电子产品的成本为每千克40元,自变量x的取值范围是,当时,w随x的增大而增大,时,w有最大值,当时,答:当销售单价x定为每件80元时,厂家每月获得的利润最大,最大利润是4800元【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的应用,根据点的坐标利用待定系数法求出函数关系式是解题的关键,并注意最值的求法3如图,在平面直角坐标系中,A
5、、B为x轴上两点,C、D为y轴上的两点,经过点A、C、B的抛物线的一部分C1与经过点A、D、B的抛物线的一部分C2组合成一条封闭曲线,我们把这条封闭曲线称为“蛋线”已知点C的坐标为(0,),点M是抛物线C2:(0)的顶点(1)求A、B两点的坐标;(2)“蛋线”在第四象限上是否存在一点P,使得PBC的面积最大?若存在,求出PBC面积的最大值;若不存在,请说明理由;(3)当BDM为直角三角形时,求的值【答案】(1)A(,0)、B(3,0)(2)存在SPBC最大值为 (3)或时,BDM为直角三角形【解析】【分析】(1)在中令y=0,即可得到A、B两点的坐标(2)先用待定系数法得到抛物线C1的解析式,
6、由SPBC = SPOC+ SBOPSBOC得到PBC面积的表达式,根据二次函数最值原理求出最大值(3)先表示出DM2,BD2,MB2,再分两种情况:BMD=90时;BDM=90时,讨论即可求得m的值【详解】解:(1)令y=0,则,m0,解得:,A(,0)、B(3,0)(2)存在理由如下:设抛物线C1的表达式为(),把C(0,)代入可得,1的表达式为:,即设P(p,), SPBC = SPOC+ SBOPSBOC=0,当时,SPBC最大值为(3)由C2可知: B(3,0),D(0,),M(1,),BD2=,BM2=,DM2=MBD90, 讨论BMD=90和BDM=90两种情况:当BMD=90时
7、,BM2+ DM2= BD2,即=,解得:,(舍去)当BDM=90时,BD2+ DM2= BM2,即=,解得:,(舍去) 综上所述,或时,BDM为直角三角形4如图,在平面直角坐标系中有一直角三角形AOB,O为坐标原点,OA1,tanBAO3,将此三角形绕原点O逆时针旋转90,得到DOC,抛物线yax2+bx+c经过点A、B、C(1)求抛物线的解析式;(2)若点P是第二象限内抛物线上的动点,其横坐标为t,设抛物线对称轴l与x轴交于一点E,连接PE,交CD于F,求以C、E、F为顶点三角形与COD相似时点P的坐标【答案】(1)抛物线的解析式为y=x22x+3;(2)当CEF与COD相似时,P点的坐标
8、为(1,4)或(2,3)【解析】【分析】(1)根据正切函数,可得OB,根据旋转的性质,可得DOCAOB,根据待定系数法,可得函数解析式;(2)分两种情况讨论:当CEF90时,CEFCOD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线的顶点;当CFE90时,CFECOD,过点P作PMx轴于M点,得到EFCEMP,根据相似三角形的性质,可得PM与ME的关系,解方程,可得t的值,根据自变量与函数值的对应关系,可得答案【详解】(1)在RtAOB中,OA1,tanBAO3,OB3OA3DOC是由AOB绕点O逆时针旋转90而得到的,DOCAOB,OCOB3,ODOA1,A,B,C的坐标分别为(1,0),(0,3),
9、(3,0),代入解析式为,解得:,抛物线的解析式为yx22x+3;(2)抛物线的解析式为yx22x+3,对称轴为l1,E点坐标为(1,0),如图,分两种情况讨论:当CEF90时,CEFCOD,此时点P在对称轴上,即点P为抛物线的顶点,P(1,4);当CFE90时,CFECOD,过点P作PMx轴于M点,CFE=PME=90,CEF=PEM,EFCEMP,MP3ME点P的横坐标为t,P(t,t22t+3)P在第二象限,PMt22t+3,ME1t,t0,t22t+33(1t),解得:t12,t23(与t0矛盾,舍去)当t2时,y(2)22(2)+33,P(2,3)综上所述:当CEF与COD相似时,P
10、点的坐标为(1,4)或(2,3)【点睛】本题是二次函数综合题解(1)的关键是利用旋转的性质得出OC,OD的长,又利用了待定系数法;解(2)的关键是利用相似三角形的性质得出MP3ME5如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=1(1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;(2)若动点P在第二象限内的抛物线上,动点N在对称轴l上当PANA,且PA=NA时,求此时点P的坐标;当四边形PABC的面积最大时,求四边形PABC面积的最大值及此时点P的坐标【答案】(1)y=(x+1)2+4,顶点坐标为(1,4);(2)点P(1,2);P( ,)【解
11、析】试题分析:(1)将B、C的坐标代入已知的抛物线的解析式,由对称轴为即可得到抛物线的解析式;(2)首先求得抛物线与x轴的交点坐标,然后根据已知条件得到PD=OA,从而得到方程求得x的值即可求得点P的坐标;,表示出来得到二次函数,求得最值即可试题解析:(1)抛物线与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为,解得:,二次函数的解析式为=,顶点坐标为(1,4);(2)令,解得或,点A(3,0),B(1,0),作PDx轴于点D,点P在上,设点P(x,),PANA,且PA=NA,PADAND,OA=PD,即,解得x=(舍去)或x=,点P(,2);设P(x,y),则,=OBO
12、C+ADPD+(PD+OC)OD=,当x=时,=,当x=时,=,此时P(,)考点:1二次函数综合题;2二次函数的最值;3最值问题;4压轴题6如图,已知二次函数的图象过点O(0,0)A(8,4),与x轴交于另一点B,且对称轴是直线x3(1)求该二次函数的解析式;(2)若M是OB上的一点,作MNAB交OA于N,当ANM面积最大时,求M的坐标;(3)P是x轴上的点,过P作PQx轴与抛物线交于Q过A作ACx轴于C,当以O,P,Q为顶点的三角形与以O,A,C为顶点的三角形相似时,求P点的坐标【答案】(1);(2)当t3时,SAMN有最大值3,此时M点坐标为(3,0);(3)P点坐标为(14,0)或(2,
13、0)或(4,0)或(8,0)【解析】【分析】(1)先利用抛物线的对称性确定B(6,0),然后设交点式求抛物线解析式;(2)设M(t,0),先其求出直线OA的解析式为直线AB的解析式为y=2x-12,直线MN的解析式为y=2x-2t,再通过解方程组得N(),接着利用三角形面积公式,利用SAMN=SAOM-SNOM得到然后根据二次函数的性质解决问题;(3)设Q,根据相似三角形的判定方法,当时,PQOCOA,则;当时,PQOCAO,则,然后分别解关于m的绝对值方程可得到对应的P点坐标【详解】解:(1)抛物线过原点,对称轴是直线x3,B点坐标为(6,0),设抛物线解析式为yax(x6),把A(8,4)
14、代入得a824,解得a,抛物线解析式为yx(x6),即yx2x;(2)设M(t,0),易得直线OA的解析式为yx,设直线AB的解析式为ykx+b,把B(6,0),A(8,4)代入得,解得,直线AB的解析式为y2x12,MNAB,设直线MN的解析式为y2x+n,把M(t,0)代入得2t+n0,解得n2t,直线MN的解析式为y2x2t,解方程组得,则,SAMNSAOMSNOM ,当t3时,SAMN有最大值3,此时M点坐标为(3,0);(3)设,OPQACO,当时,PQOCOA,即,PQ2PO,即,解方程得m10(舍去),m214,此时P点坐标为(14,0);解方程得m10(舍去),m22,此时P点
15、坐标为(2,0);当时,PQOCAO,即,PQPO,即,解方程得m10(舍去),m28,此时P点坐标为(8,0);解方程得m10(舍去),m24,此时P点坐标为(4,0);综上所述,P点坐标为(14,0)或(2,0)或(4,0)或(8,0)【点睛】本题考查了二次函数的综合题:熟练掌握二次函数图象上点的坐标特征和二次函数的性质;会利用待定系数法求函数解析式;理解坐标与图形性质;灵活运用相似比表示线段之间的关系;会运用分类讨论的思想解决数学问题7如图1,抛物线经过平行四边形的顶点、,抛物线与轴的另一交点为.经过点的直线将平行四边形分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点.点为直线上方抛物线上一动
16、点,设点的横坐标为.(1)求抛物线的解析式; (2)当何值时,的面积最大?并求最大值的立方根;(3)是否存在点使为直角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.【答案】(1)抛物线解析式为y=x2+2x+3;(2)当t=时,PEF的面积最大,其最大值为,最大值的立方根为=;(3)存在满足条件的点P,t的值为1或【解析】试题分析:(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;(2)由A、C坐标可求得平行四边形的中心的坐标,由抛物线的对称性可求得E点坐标,从而可求得直线EF的解析式,作PHx轴,交直线l于点M,作FNPH,则可用t表示出PM的长,从而可表示出PEF的面积,再利
17、用二次函数的性质可求得其最大值,再求其最大值的立方根即可;(3)由题意可知有PAE=90或APE=90两种情况,当PAE=90时,作PGy轴,利用等腰直角三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值;当APE=90时,作PKx轴,AQPK,则可证得PKEAQP,利用相似三角形的性质可得到关于t的方程,可求得t的值试题解析: (1)由题意可得,解得,抛物线解析式为y=x2+2x+3;(2)A(0,3),D(2,3),BC=AD=2,B(1,0),C(1,0),线段AC的中点为(,),直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等两部分,直线l过平行四边形的对称中心,A、D关于对称轴对称,抛物线对称轴为
18、x=1,E(3,0),设直线l的解析式为y=kx+m,把E点和对称中心坐标代入可得,解得,直线l的解析式为y=x+,联立直线l和抛物线解析式可得,解得或,F(,),如图1,作PHx轴,交l于点M,作FNPH,P点横坐标为t,P(t,t2+2t+3),M(t,t+),PM=t2+2t+3(t+)=t2+t+,SPEF=SPFM+SPEM=PMFN+PMEH=PM(FN+EH)=(t2+t+)(3+)=(t)+,当t=时,PEF的面积最大,其最大值为,最大值的立方根为=;(3)由图可知PEA90,只能有PAE=90或APE=90,当PAE=90时,如图2,作PGy轴,OA=OE,OAE=OEA=4
19、5,PAG=APG=45,PG=AG,t=t2+2t+33,即t2+t=0,解得t=1或t=0(舍去),当APE=90时,如图3,作PKx轴,AQPK,则PK=t2+2t+3,AQ=t,KE=3t,PQ=t2+2t+33=t2+2t,APQ+KPE=APQ+PAQ=90,PAQ=KPE,且PKE=PQA,PKEAQP,即,即t2t1=0,解得t=或t=(舍去),综上可知存在满足条件的点P,t的值为1或考点:二次函数综合题8如图,(图1,图2),四边形ABCD是边长为4的正方形,点E在线段BC上,AEF=90,且EF交正方形外角平分线CP于点F,交BC的延长线于点N, FNBC(1)若点E是BC
20、的中点(如图1),AE与EF相等吗?(2)点E在BC间运动时(如图2),设BE=x,ECF的面积为y求y与x的函数关系式;当x取何值时,y有最大值,并求出这个最大值.【答案】(1)AE=EF;(2)y=-x2+2x(0x4),当x=2,y最大值=2.【解析】【分析】(1)在AB上取一点G,使AG=EC,连接GE,利用ASA,易证得:AGEECF,则可证得:AE=EF;(2)同(1)可证明AE=EF,利用AAS证明ABEENF,根据全等三角形对应边相等可得FN=BE,再表示出EC,然后利用三角形的面积公式即可列式表示出ECF的面积为y,然后整理再根据二次函数求解最值问题【详解】(1)如图,在AB
21、上取AG=EC,四边形ABCD是正方形,AB=BC,有AG=EC ,BG=BE ,又B=90,AGE=135,又BCD=90,CP平分DCN,ECF=135,BAEAEB=90,AEBFEC=90,BAE=FEC,在AGE和ECF中, ,AGEECF,AE=EF;(2)由(1)证明可知当E不是中点时同理可证AE=EF,BAE=NEF,B=ENF=90,ABEENF,FN=BE=x,SECF= (BC-BE)FN,即y= x(4-x),y=- x2+2x(0x4),当x=2,y最大值=2.【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,二次函数的最值问题,综合性较强,正确添加辅助线、熟练
22、掌握相关知识是解题的关键9(12分)如图所示是隧道的截面由抛物线和长方形构成,长方形的长是12 m,宽是4 m按照图中所示的直角坐标系,抛物线可以用y=x2+bx+c表示,且抛物线上的点C到OB的水平距离为3 m,到地面OA的距离为m. (1)求抛物线的函数关系式,并计算出拱顶D到地面OA的距离;(2)一辆货运汽车载一长方体集装箱后高为6m,宽为4m,如果隧道内设双向车道,那么这辆货车能否安全通过?(3)在抛物线型拱壁上需要安装两排灯,使它们离地面的高度相等,如果灯离地面的高度不超过8m,那么两排灯的水平距离最小是多少米?【答案】(1)抛物线的函数关系式为y=x2+2x+4,拱顶D到地面OA的
23、距离为10 m;(2)两排灯的水平距离最小是4 m【解析】【详解】试题分析:根据点B和点C在函数图象上,利用待定系数法求出b和c的值,从而得出函数解析式,根据解析式求出顶点坐标,得出最大值;根据题意得出车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0),然后求出当x=2或x=10时y的值,与6进行比较大小,比6大就可以通过,比6小就不能通过;将y=8代入函数,得出x的值,然后进行做差得出最小值试题解析:(1)由题知点在抛物线上所以,解得,所以所以,当时,答:,拱顶D到地面OA的距离为10米(2)由题知车最外侧与地面OA的交点为(2,0)(或(10,0)当x=2或x=10时,所以可以通过(3)
24、令,即,可得,解得答:两排灯的水平距离最小是考点:二次函数的实际应用10如图,已知抛物线经过点A(1,0),B(4,0),C(0,2)三点,点D与点C关于x轴对称,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m,0),过点P做x轴的垂线l交抛物线于点Q,交直线BD于点M(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;(2)已知点F(0,),当点P在x轴上运动时,试求m为何值时,四边形DMQF是平行四边形?(3)点P在线段AB运动过程中,是否存在点Q,使得以点B、Q、M为顶点的三角形与BOD相似?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=x2+x+2;(2)m=1或m=3时,四边形DM
25、QF是平行四边形;(3)点Q的坐标为(3,2)或(1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与BOD相似【解析】分析:(1)待定系数法求解可得;(2)先利用待定系数法求出直线BD解析式为y=x-2,则Q(m,-m2+m+2)、M(m,m-2),由QMDF且四边形DMQF是平行四边形知QM=DF,据此列出关于m的方程,解之可得;(3)易知ODB=QMB,故分DOB=MBQ=90,利用DOBMBQ得,再证MBQBPQ得,即,解之即可得此时m的值;BQM=90,此时点Q与点A重合,BODBQM,易得点Q坐标详解:(1)由抛物线过点A(-1,0)、B(4,0)可设解析式为y=a(x+1)(x-4),将点
26、C(0,2)代入,得:-4a=2,解得:a=-,则抛物线解析式为y=-(x+1)(x-4)=-x2+x+2;(2)由题意知点D坐标为(0,-2),设直线BD解析式为y=kx+b,将B(4,0)、D(0,-2)代入,得:,解得:,直线BD解析式为y=x-2,QMx轴,P(m,0),Q(m,-m2+m+2)、M(m,m-2),则QM=-m2+m+2-(m-2)=-m2+m+4,F(0,)、D(0,-2),DF=,QMDF,当-m2+m+4=时,四边形DMQF是平行四边形,解得:m=-1(舍)或m=3,即m=3时,四边形DMQF是平行四边形;(3)如图所示:QMDF,ODB=QMB,分以下两种情况:当DOB=MBQ=90时,DOBMBQ,则,MBQ=90,MBP+PBQ=90,MPB=BPQ=90,MBP+BMP=90,BMP=PBQ,MBQBPQ,即,解得:m1=3、m2=4,当m=4时,点P、Q、M均与点B重合,不能构成三角形,舍去,m=3,点Q的坐标为(3,2);当BQM=90时,此时点Q与点A重合,BODBQM,此时m=-1,点Q的坐标为(-1,0);综上,点Q的坐标为(3,2)或(-1,0)时,以点B、Q、M为顶点的三角形与BOD相似点睛:本题主要考查二次函数的综合问题,解题的关键是掌握待定系数法求函数解析式、平行四边形的判定与性质、相似三角形的判定与性质及分类讨论思想的运用