二次函数压轴题
1、2014济南市模拟题七 28题(2009•潍坊)如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为1的圆的圆心O 在坐标原点,且与两坐标轴分别交于A 、B 、C 、D 四点.抛物线y=ax2+bx+c与y 轴交于点D ,与直线y=x交于点M 、N ,且MA 、NC 分别与圆O 相切于点A 和点C . (1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴交x 轴于点E ,连接DE ,并延长DE 交圆O 于F ,求EF 的长;
(3)过点B 作圆O 的切线交DC 的延长线于点P ,判断点P 是否在抛物线上,说明理由.
解:(1)
圆心O 在坐标原点,圆O 的半径为1,
0) B (0,-1) 、C (1,、0) D (01), ∴点A 、B 、C 、D 的坐标分别为A (-1,、
抛物线与直线y =x 交于点M 、N ,且MA 、NC 分别与圆O 相切于点A 和点C ,
-1) 、N (11),. ········································································································ 2分 ∴M (-1,
,、M (-1,-1) 、N (11),的坐标代入 点D 、M 、N 在抛物线上,将D (01)
⎧c =1⎧a =-1
⎪⎪
y =ax 2+bx +c ,得:⎨-1=a -b +c 解之,得:⎨b =1
⎪1=a +b +c ⎪c =1⎩⎩
············································································ 4分 ∴抛物线的解析式为:y =-x 2+x +1. ·
(2)
1⎫5⎛
y =-x +x +1=- x -⎪+
2⎭4⎝
2
2
∴抛物线的对称轴为x =
1, 2
1. ······················ 6分 ∴OE =,DE ==
2连结BF ,∠BFD =90°,
∴△BFD ∽△EOD ,∴
又DE =
DE OD
=,
DB FD
OD =1,DB =2,
2
,
∴E F =F D -D ∴FD =
5
(3)点P 在抛物线上. ········································································································ 9分 设过D 、C 点的直线为:y =kx +b ,
,、0) D (01),的坐标代入y =kx +b ,得:k =-1,b =1, 将点C (1
····························································································· 10分 ∴直线DC 为:y =-x +1. ·
过点B 作圆O 的切线BP 与x 轴平行,P 点的纵坐标为y =-1, 将y =-1代入y =-x +1,得:x =2.
-1) , ··································································································· 11分 ∴P 点的坐标为(2,
22
当x =2时,y =-x +x +1=-2+2+1=-1,
2
所以,P 点在抛物线y =-x +x +1上. ·········································································· 12分 说明:解答题各小题中只给出了1种解法,其它解法只要步骤合理、解答正确均应得到相应的分数.
2、济南市模拟六28题(2012•恩施州)如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与一直线相交于A (-1,0),C (2,3)两点,与y 轴交于点N .其顶点为D . (1)抛物线及直线AC 的函数关系式;
(2)设点M (3,m ),求使MN+MD的值最小时m 的值;
(3)若抛物线的对称轴与直线AC 相交于点B ,E 为直线AC 上的任意一点,过点E 作EF∥BD 交抛物线于点F ,以B ,D ,E ,F 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E 的坐标;若不能,请说明理由;
(4)若P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求△APC 的面积的最大值.
2014济南市模拟题六 28题,开口相反与此题同 三大考查点:1、饮马路线最短问题,
2、是否存在平行四边形问题 3、抛物线上动点构成最大三角形问题 解:(1)由抛物线y=﹣x 2+bx+c过点A (﹣1,0)及C (2,3)得,
, 解得
, 故抛物线为y=﹣x 2+2x+3
又设直线为y=kx+n过点A (﹣1,0)及C (2,3)得
, 解得
故直线AC 为y=x+1;
(2)作N 点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D (1,4), 故直线DN′的函数关系式为y=﹣x+
,
当M (3,m )在直线DN′上时,MN+MD的值最小, 则m=﹣×
=
;
(3)由(1)、(2)得D (1,4),B (1,2) ∵点E 在直线AC 上, 设E (x ,x+1),
①当点E 在线段AC 上时,点F 在点E 上方, 则F (x ,x+3), ∵F 在抛物线上, ∴x+3=﹣x 2+2x+3,
解得,x=0或x=1(舍去) ∴E (0,1);
②当点E 在线段AC (或CA )延长线上时,点F 在点E 下方, 则F (x ,x ﹣1) 由F 在抛物线上 ∴x ﹣1=﹣x 2+2x+3 解得x=∴E (
或x=,
)或(
,
) ,
)或(
,
);
综上,满足条件的点E 为E (0,1)、(
(4)方法一:过点P 作PQ ⊥x 轴交AC 于点Q ;过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,如图1 设Q (x ,x+1),则P (x ,﹣x 2+2x+3) ∴PQ=(﹣x 2+2x+3)﹣(x ﹣1) =﹣x 2+x+2
∵S △APC =S△APQ+S △CPQ =PQ•AG =(﹣x 2+x+2)×3 =﹣(x ﹣)2+∴面积的最大值为
.
方法二:过点P 作PQ ⊥x 轴交AC 于点Q ,交x 轴于点H ;过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,如图2, 设Q (x ,x+1),则P (x ,﹣x 2+2x+3)
又∵S △APC =S△APH +S直角梯形PHGC ﹣S △AGC
=(x+1)(﹣x 2+2x+3)+(﹣x 2+2x+3+3)(2﹣x )﹣×3×3 =﹣x 2+x+3 =﹣(x ﹣)2+∴△APC 的面积的最大值为
.
3、(济南2014模拟五28)(2013•钦州)如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线
y=x 2+2x与x 轴相交于O 、B ,顶点为A ,连接OA . (1)求点A 的坐标和∠AOB 的度数;
(2)若将抛物线y=x 2+2x向右平移4个单位,再向下平移2个单位,得到抛物线m ,其顶点为点C .连接OC 和AC ,把△AOC 沿OA 翻折得到四边形ACOC ′.试判断其形状,并说明理由;
(3)在(2)的情况下,判断点C ′是否在抛物线y=x 2+2x上,请说明理由;
(4)若点P 为x 轴上的一个动点,试探究在抛物线m 上是否存在点Q ,使以点O 、P 、C 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,且OC 为该四边形的一条边?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵由
y=x 2+2x得,
y=(x ﹣2)2﹣2,
∴抛物线的顶点A 的坐标为(﹣2,﹣2), 令x 2+2x=0,解得x 1=0,x 2=﹣4, ∴点B 的坐标为(﹣4,0),
过点A 作AD ⊥x 轴,垂足为D , ∴∠ADO=90°, ∴点A 的坐标为(﹣2,﹣2),点D 的坐标为(﹣2,0), ∴OD=AD=2, ∴∠AOB=45°; (2)四边形ACOC ′为菱形.
由题意可知抛物线m 的二次项系数为,且过顶点C 的坐标是(2,﹣4), ∴抛物线的解析式为:y=(x ﹣2)2﹣4,即y=x 2﹣2x ﹣2,
过点C 作CE ⊥x 轴,垂足为E ;过点A 作AF ⊥CE ,垂足为F ,与y 轴交与点H ,
∴OE=2,CE=4,AF=4,CF=CE﹣EF=2, ∴OC=同理,AC=2
,OC=AC,
==2,
由反折不变性的性质可知,OC=AC=OC′=AC′, 故四边形ACOC ′为菱形.
(3)如图1,点C ′不在抛物线
y=x 2+2x上. 理由如下: 过点C ′作C ′G ⊥x 轴,垂足为G ,
∵OC 和OC ′关于OA 对称,∠AOB=∠AOH=45°, ∴∠COH=∠C ′OG , ∵CE ∥OH , ∴∠OCE=∠C ′OG ,
又∵∠CEO=∠C ′GO=90°,OC=OC′, ∴△CEO ≌△C ′GO , ∴OG=4,C ′G=2, ∴点C ′的坐标为(﹣4,2), 把x=﹣4代入抛物线y=x 2+2x得y=0, ∴点C ′不在抛物线
y=x 2+2x上; 4)存在符合条件的点Q .
∵点P 为x 轴上的一个动点,点Q 在抛物线m 上, ∴设Q (a ,(a ﹣2)2﹣4), ∵OC 为该四边形的一条边, ∴OP 为对角线,
∴
=0,解得x 1=6,x 2=4, ∴P (6,4)或(﹣2,4)(舍去),
∴点Q 的坐标为(6,4).
4、济南市模拟一28题 (2013丽水23)
如图,已知抛物线y =
12
x +bx 与直线y =2x 交于点O (0,0),2
A (a ,12),点B 是抛物线上O ,A 之间的一个动点,过点B 分别作x 轴、y 轴的平行线与直线OA 交于点C ,E 。[来源:学#科#网]
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若点C 为OA 的中点,求BC 的长;
(3)以BC ,BE 为边构造矩形BCDE ,设点D 的坐标为(m ,n ),
求出m ,n 之间的关系式。
二次函数压轴题
1、2014济南市模拟题七 28题(2009•潍坊)如图,在平面直角坐标系xOy 中,半径为1的圆的圆心O 在坐标原点,且与两坐标轴分别交于A 、B 、C 、D 四点.抛物线y=ax2+bx+c与y 轴交于点D ,与直线y=x交于点M 、N ,且MA 、NC 分别与圆O 相切于点A 和点C . (1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线的对称轴交x 轴于点E ,连接DE ,并延长DE 交圆O 于F ,求EF 的长;
(3)过点B 作圆O 的切线交DC 的延长线于点P ,判断点P 是否在抛物线上,说明理由.
解:(1)
圆心O 在坐标原点,圆O 的半径为1,
0) B (0,-1) 、C (1,、0) D (01), ∴点A 、B 、C 、D 的坐标分别为A (-1,、
抛物线与直线y =x 交于点M 、N ,且MA 、NC 分别与圆O 相切于点A 和点C ,
-1) 、N (11),. ········································································································ 2分 ∴M (-1,
,、M (-1,-1) 、N (11),的坐标代入 点D 、M 、N 在抛物线上,将D (01)
⎧c =1⎧a =-1
⎪⎪
y =ax 2+bx +c ,得:⎨-1=a -b +c 解之,得:⎨b =1
⎪1=a +b +c ⎪c =1⎩⎩
············································································ 4分 ∴抛物线的解析式为:y =-x 2+x +1. ·
(2)
1⎫5⎛
y =-x +x +1=- x -⎪+
2⎭4⎝
2
2
∴抛物线的对称轴为x =
1, 2
1. ······················ 6分 ∴OE =,DE ==
2连结BF ,∠BFD =90°,
∴△BFD ∽△EOD ,∴
又DE =
DE OD
=,
DB FD
OD =1,DB =2,
2
,
∴E F =F D -D ∴FD =
5
(3)点P 在抛物线上. ········································································································ 9分 设过D 、C 点的直线为:y =kx +b ,
,、0) D (01),的坐标代入y =kx +b ,得:k =-1,b =1, 将点C (1
····························································································· 10分 ∴直线DC 为:y =-x +1. ·
过点B 作圆O 的切线BP 与x 轴平行,P 点的纵坐标为y =-1, 将y =-1代入y =-x +1,得:x =2.
-1) , ··································································································· 11分 ∴P 点的坐标为(2,
22
当x =2时,y =-x +x +1=-2+2+1=-1,
2
所以,P 点在抛物线y =-x +x +1上. ·········································································· 12分 说明:解答题各小题中只给出了1种解法,其它解法只要步骤合理、解答正确均应得到相应的分数.
2、济南市模拟六28题(2012•恩施州)如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与一直线相交于A (-1,0),C (2,3)两点,与y 轴交于点N .其顶点为D . (1)抛物线及直线AC 的函数关系式;
(2)设点M (3,m ),求使MN+MD的值最小时m 的值;
(3)若抛物线的对称轴与直线AC 相交于点B ,E 为直线AC 上的任意一点,过点E 作EF∥BD 交抛物线于点F ,以B ,D ,E ,F 为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E 的坐标;若不能,请说明理由;
(4)若P 是抛物线上位于直线AC 上方的一个动点,求△APC 的面积的最大值.
2014济南市模拟题六 28题,开口相反与此题同 三大考查点:1、饮马路线最短问题,
2、是否存在平行四边形问题 3、抛物线上动点构成最大三角形问题 解:(1)由抛物线y=﹣x 2+bx+c过点A (﹣1,0)及C (2,3)得,
, 解得
, 故抛物线为y=﹣x 2+2x+3
又设直线为y=kx+n过点A (﹣1,0)及C (2,3)得
, 解得
故直线AC 为y=x+1;
(2)作N 点关于直线x=3的对称点N′,则N′(6,3),由(1)得D (1,4), 故直线DN′的函数关系式为y=﹣x+
,
当M (3,m )在直线DN′上时,MN+MD的值最小, 则m=﹣×
=
;
(3)由(1)、(2)得D (1,4),B (1,2) ∵点E 在直线AC 上, 设E (x ,x+1),
①当点E 在线段AC 上时,点F 在点E 上方, 则F (x ,x+3), ∵F 在抛物线上, ∴x+3=﹣x 2+2x+3,
解得,x=0或x=1(舍去) ∴E (0,1);
②当点E 在线段AC (或CA )延长线上时,点F 在点E 下方, 则F (x ,x ﹣1) 由F 在抛物线上 ∴x ﹣1=﹣x 2+2x+3 解得x=∴E (
或x=,
)或(
,
) ,
)或(
,
);
综上,满足条件的点E 为E (0,1)、(
(4)方法一:过点P 作PQ ⊥x 轴交AC 于点Q ;过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,如图1 设Q (x ,x+1),则P (x ,﹣x 2+2x+3) ∴PQ=(﹣x 2+2x+3)﹣(x ﹣1) =﹣x 2+x+2
∵S △APC =S△APQ+S △CPQ =PQ•AG =(﹣x 2+x+2)×3 =﹣(x ﹣)2+∴面积的最大值为
.
方法二:过点P 作PQ ⊥x 轴交AC 于点Q ,交x 轴于点H ;过点C 作CG ⊥x 轴于点G ,如图2, 设Q (x ,x+1),则P (x ,﹣x 2+2x+3)
又∵S △APC =S△APH +S直角梯形PHGC ﹣S △AGC
=(x+1)(﹣x 2+2x+3)+(﹣x 2+2x+3+3)(2﹣x )﹣×3×3 =﹣x 2+x+3 =﹣(x ﹣)2+∴△APC 的面积的最大值为
.
3、(济南2014模拟五28)(2013•钦州)如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,抛物线
y=x 2+2x与x 轴相交于O 、B ,顶点为A ,连接OA . (1)求点A 的坐标和∠AOB 的度数;
(2)若将抛物线y=x 2+2x向右平移4个单位,再向下平移2个单位,得到抛物线m ,其顶点为点C .连接OC 和AC ,把△AOC 沿OA 翻折得到四边形ACOC ′.试判断其形状,并说明理由;
(3)在(2)的情况下,判断点C ′是否在抛物线y=x 2+2x上,请说明理由;
(4)若点P 为x 轴上的一个动点,试探究在抛物线m 上是否存在点Q ,使以点O 、P 、C 、Q 为顶点的四边形是平行四边形,且OC 为该四边形的一条边?若存在,请直接写出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵由
y=x 2+2x得,
y=(x ﹣2)2﹣2,
∴抛物线的顶点A 的坐标为(﹣2,﹣2), 令x 2+2x=0,解得x 1=0,x 2=﹣4, ∴点B 的坐标为(﹣4,0),
过点A 作AD ⊥x 轴,垂足为D , ∴∠ADO=90°, ∴点A 的坐标为(﹣2,﹣2),点D 的坐标为(﹣2,0), ∴OD=AD=2, ∴∠AOB=45°; (2)四边形ACOC ′为菱形.
由题意可知抛物线m 的二次项系数为,且过顶点C 的坐标是(2,﹣4), ∴抛物线的解析式为:y=(x ﹣2)2﹣4,即y=x 2﹣2x ﹣2,
过点C 作CE ⊥x 轴,垂足为E ;过点A 作AF ⊥CE ,垂足为F ,与y 轴交与点H ,
∴OE=2,CE=4,AF=4,CF=CE﹣EF=2, ∴OC=同理,AC=2
,OC=AC,
==2,
由反折不变性的性质可知,OC=AC=OC′=AC′, 故四边形ACOC ′为菱形.
(3)如图1,点C ′不在抛物线
y=x 2+2x上. 理由如下: 过点C ′作C ′G ⊥x 轴,垂足为G ,
∵OC 和OC ′关于OA 对称,∠AOB=∠AOH=45°, ∴∠COH=∠C ′OG , ∵CE ∥OH , ∴∠OCE=∠C ′OG ,
又∵∠CEO=∠C ′GO=90°,OC=OC′, ∴△CEO ≌△C ′GO , ∴OG=4,C ′G=2, ∴点C ′的坐标为(﹣4,2), 把x=﹣4代入抛物线y=x 2+2x得y=0, ∴点C ′不在抛物线
y=x 2+2x上; 4)存在符合条件的点Q .
∵点P 为x 轴上的一个动点,点Q 在抛物线m 上, ∴设Q (a ,(a ﹣2)2﹣4), ∵OC 为该四边形的一条边, ∴OP 为对角线,
∴
=0,解得x 1=6,x 2=4, ∴P (6,4)或(﹣2,4)(舍去),
∴点Q 的坐标为(6,4).
4、济南市模拟一28题 (2013丽水23)
如图,已知抛物线y =
12
x +bx 与直线y =2x 交于点O (0,0),2
A (a ,12),点B 是抛物线上O ,A 之间的一个动点,过点B 分别作x 轴、y 轴的平行线与直线OA 交于点C ,E 。[来源:学#科#网]
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)若点C 为OA 的中点,求BC 的长;
(3)以BC ,BE 为边构造矩形BCDE ,设点D 的坐标为(m ,n ),
求出m ,n 之间的关系式。