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1、
中考數(shù)學(xué) 二次函數(shù)存在性問題 及參考答案
一、二次函數(shù)中相似三角形的存在性問題
1.如圖,把拋物線向左平移1個單位,再向下平移4個單位,得到拋物線.
所得拋物線與軸交于A,B兩點(點A在點B的左邊),與軸交于點C,頂點為D.
(1)寫出的值;(2)判斷△ACD的形狀,并說明理由;
(3)在線段AC上是否存在點M,使△AOM∽△ABC?若存在,求出點M的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
2.如圖,已知拋物線經(jīng)過A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原點O,頂點為C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點D在拋物線上,點E在拋物線的對稱軸上,且
2、A、O、D、E為頂點的四邊形是平行四邊形,求點D的坐標(biāo);
(3)P是拋物線上的第一象限內(nèi)的動點,過點P作PMx軸,垂足為M,是否存在點P,使得以P、M、A為頂點的三角形△BOC相似?若存在,求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
二、二次函數(shù)中面積的存在性問題
3.如圖,拋物線與雙曲線相交于點A,B.已知點B的坐標(biāo)為(-2,-2),點A在第一象限內(nèi),且tan∠AOX=4.過點A作直線AC∥軸,交拋物線于另一點C.
(1)求雙曲線和拋物線的解析式;
(2)計算△ABC的面積;
(3)在拋物線上是否存在點D,使△ABD的面積等于△ABC的面積.若存在
3、,請你寫出點D的坐標(biāo);若不存在,請你說明理由.
x
y
C
B
_
D
_
A
O
4.如圖,拋物線y=ax2+c(a>0)經(jīng)過梯形ABCD的四個頂點,梯形的底AD在x軸上,
其中A(-2,0),B(-1, -3).
(1)求拋物線的解析式;(3分)
(2)點M為y軸上任意一點,當(dāng)點M到A、B兩點的距離之和為最小時,求此時點M的坐標(biāo);(2分)
(3)在第(2)問的結(jié)論下,拋物線上的點P使S△PAD=4S△ABM成立,求點P的坐標(biāo).(4分)
(4)在拋物線的BD段上是否存在點Q使三角形BDQ的面積最大,若有,求出點Q的
4、坐標(biāo),若沒有,請說明理由。
三、二次函數(shù)中直角三角形的存在性問題
5.如圖,△ABC是直角三角形,∠ACB=90,AC=BC,OA=1,OC=4,拋物線經(jīng)過A,B兩點,
拋物線的頂點為D.
(1)求b,c的值;
(2)點E是直角三角形ABC斜邊AB上一動點(點A、B除外),過點E作x軸的垂線交拋物線于點F,當(dāng)線段EF的長度最大時,求點E的坐標(biāo);
(3)在(2)的條件下:①求以點E、B、F、D為頂點的四邊形的面積;②在拋物線上是否存在一點P,使△EFP是以EF為直角邊的直角三角形? 若存在,求出所有點P的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
5、
四、二次函數(shù)中等腰三角形的存在性問題
6.如圖,直線交軸于A點,交軸于B點,過A、B兩點的拋物線交軸于另一點C(3,0).
⑴ 求拋物線的解析式;
O
C
B
A
⑵ 在拋物線的對稱軸上是否存在點Q,使△ABQ是等腰三角形?若存在,求出符合條件的Q點坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
五、二次函數(shù)中等腰梯形、直角梯形的存在性問題
7.如圖,二次函數(shù)y= -x2+ax+b的圖像與x軸交于A(-,0)、B(2,0)兩點,且與y軸交于點C;
(1) 求該拋物線的解析式,并判斷△ABC的形狀;
(2) 在x
6、軸上方的拋物線上有一點D,且以A、C、D、B四點為頂點的四邊形是等腰梯形,請直接寫出D點的坐標(biāo);
(3) 在此拋物線上是否存在點P,使得以A、C、B、P四點為頂點的四邊形是直角梯形?若存在,求出P點的坐標(biāo);若不存在,說明理由。
y
A
B
C
O
x
六、二次函數(shù)中菱形的存在性問題
8.如圖,已知拋物線經(jīng)過原點O和x軸上一點A(4,0),拋物線頂點為E,它的對稱軸與x軸交于點D.直線y=﹣2x﹣1經(jīng)過拋物線上一點B(﹣2,m)且與y軸交于點C,與拋物線的對稱軸交于點F.
(1)求m的值及該拋物線對應(yīng)的解析式;
(2)P(x,y
7、)是拋物線上的一點,若S△ADP=S△ADC,求出所有符合條件的點P的坐標(biāo);
(3)點Q是平面內(nèi)任意一點,點M從點F出發(fā),沿對稱軸向上以每秒1個單位長度的速度勻速運(yùn)動,設(shè)點M的運(yùn)動時間為t秒,是否能使以Q、A、E、M四點為頂點的四邊形是菱形?若能,請直接寫出點M的運(yùn)動時間t的值;若不能,請說明理由.
1、【答案】解:(1)∵由平移的性質(zhì)知,的頂點坐標(biāo)為D(-1,-4),
∴。
(2)由(1)得.
當(dāng)時,. 解之,得 。
∴.
又
8、當(dāng)時,,
∴C點坐標(biāo)為(0,-3)。
又拋物線頂點坐標(biāo)D(-1,-4),
作拋物線的對稱軸交軸于點E,DF⊥ 軸于點F。易知
在Rt△AED中,AD2=22+42=20,在Rt△AOC中,AC2=32+32=18,
在Rt△CFD中,CD2=12+12=2, ∴AC2+ CD2=AD2。∴△ACD是直角三角形。
(3)存在.作OM∥BC交AC于M,M點即為所求點。
由(2)知,△AOC為等腰直角三角形,∠BAC=450,AC。
由△AOM∽ △ABC,得。即。
過M點作MG⊥AB于點G,則AG=MG=,
OG=AO-AG=3-。又點M在第三象限,所以M(-,-)。
9、
2、【答案】解:(1)設(shè)拋物線的解析式為,
∵拋物線過A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0)可得,解得。
∴拋物線的解析式為。
(2)①當(dāng)AE為邊時,∵A、O、D、E為頂點的四邊形是平行四邊形,∴DE=AO=2,
則D在軸下方不可能,∴D在軸上方且DE=2,則D1(1,3),D2(﹣3,3)。②當(dāng)AO為對角線時,則DE與AO互相平分。
∵點E在對稱軸上,且線段AO的中點橫坐標(biāo)為﹣1,
由對稱性知,符合條件的點D只有一個,與點C重合,即C(﹣1,﹣1)。
故符合條件的點D有三個,分別是D1(1,3),D2(﹣3,3),C(﹣1,﹣1)。
(3)存在,如圖:∵B(﹣
10、3,3),C(﹣1,﹣1),根據(jù)勾股定理得:
BO2=18,CO2=2,BC2=20,∴BO2+CO2=BC2.∴△BOC是直角三角形。
假設(shè)存在點P,使以P,M,A為頂點的 三角形與△BOC相似,
設(shè)P(,),由題意知>0,>0,且,
①若△AMP∽△BOC,則。
即 +2=3(2+2)得:1=,2=﹣2(舍去).
當(dāng)=時,=,即P(,)。
②若△PMA∽△BOC,則,。
即:2+2=3(+2)得:1=3,2=﹣2(舍去)
當(dāng)=3時,=15,即P(3,15).
故符合條件的點P有兩個,分別是P(,)或(3,15)。
3、【答案】解:(1)把點B(-2,-2)的坐標(biāo)代入得
11、,,∴=4。
∴雙曲線的解析式為:。
設(shè)A點的坐標(biāo)為(m,n).∵A點在雙曲線上,∴mn=4。
又∵tan∠AOX=4,∴=4,即m=4n。∴n2=1,∴n=±1。
∵A點在第一象限,∴n=1,m=4?!郃點的坐標(biāo)為(1,4)。
把A、B點的坐標(biāo)代入得,,解得,=1,=3。
∴拋物線的解析式為:。
(2)∵AC∥軸,∴點C的縱坐標(biāo)y=4,
代入得方程,,解得1=-4,2=1(舍去)。
∴C點的坐標(biāo)為(-4,4),且AC=5。
又∵△ABC的高為6,∴△ABC的面積=×5×6=15。
(3)存在D點使△ABD的面積等于△ABC的面積。理由如下:
過點C作CD∥AB交拋物線
12、于另一點D,此時△ABD的面積等于△ABC的面積(同底:AB,等高:CD和AB的距離)。
∵直線AB相應(yīng)的一次函數(shù)是:,且CD∥AB,
∴可設(shè)直線CD解析式為,
把C點的坐標(biāo)(﹣4,4)代入可得,。
∴直線CD相應(yīng)的一次函數(shù)是:。
解方程組,解得,。
∴點D的坐標(biāo)為(3,18)。
4.(1)、因為點A、B均在拋物線上,故點A、B的坐標(biāo)適合拋物線方程
∴ 解之得:;故為所求
(2)如圖2,連接BD,交y軸于點M,則點M就是所求作的點
設(shè)BD的解析式為,則有,,
故BD的解析式為;令則,故
(3)、如圖3,連接AM,BC交y軸于點N,由(2)知,OM=OA=OD=2,
13、
圖3
易知BN=MN=1, 易求
;設(shè),
依題意有:,即:
解之得:,,故符合條件的P點有三個:
5.解答:解:(1)由已知得:A(﹣1,0),B(4,5),
∵二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象經(jīng)過點A(﹣1,0),B(4,5),
∴,
解得:b=﹣2,c=﹣3;
(2)如圖:∵直線AB經(jīng)過點A(﹣1,0),B(4,5),
∴直線AB的解析式為:y=x+1,
∵二次函數(shù)y=x2﹣2x﹣3,
∴設(shè)點E(t,t+1),則F(t,t2﹣2t﹣3),
∴EF=(t+1)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣(t﹣)2+,
∴當(dāng)t=時,EF的最大值為,
∴點E的坐標(biāo)為
14、(,);
(3)①如圖:順次連接點E、B、F、D得四邊形EBFD.
可求出點F的坐標(biāo)(,),點D的坐標(biāo)為(1,﹣4)
S四邊形EBFD=S△BEF+S△DEF=××(4﹣)+××(﹣1)=;
②如圖:
ⅰ)過點E作a⊥EF交拋物線于點P,設(shè)點P(m,m2﹣2m﹣3)
則有:m2﹣2m﹣2=,
解得:m1=,m2=,
∴P1(,),P2(,),
ⅱ)過點F作b⊥EF交拋物線于P3,設(shè)P3(n,n2﹣2n﹣3)
則有:n2﹣2n﹣2=﹣,
解得:n1=,n2=(與點F重合,舍去),
∴P3(,),
綜上所述:所有點P的坐標(biāo):P1(,),P2(,),P3(,)能使△
15、EFP組成以EF為直角邊的直角三角形.
6.解:(1)∵當(dāng)=0時,=3
當(dāng)=0時,=﹣1
∴(﹣1,0),(0,3)
∵(3,0)··························1分
設(shè)拋物線的解析式為=a(+1)(﹣3)
∴3=a×1×(﹣3)
∴a=﹣1
∴此拋物線的解析式為=﹣( + 1)(﹣3)=- +2+3·····2分
(2)存在
∵拋物線的對稱軸為:==1···············4分
∴如圖對稱軸與軸的交點即為Q
∵=,⊥
∴=
∴(1,0)··························6分
當(dāng)=時,設(shè)的坐標(biāo)為(1,m)
∴2+
16、m=1+(3﹣m)
∴m=1
∴(1,1)··························8分
當(dāng)=時,設(shè)(1,n)
∴2+n=1+3
∵n>0
∴n=
∴(1,)
∴符合條件的點坐標(biāo)為(1,0),(1,1),(1,)·10分
7、答案:[解] (1) 根據(jù)題意,將A(-,0),B(2,0)代入y= -x2+ax+b中,得,解這個
方程,得a=,b=1,∴該拋物線的解析式為y= -x2+x+1,當(dāng) x=0時,y=1,
∴點C的坐標(biāo)為(0,1)?!嘣凇鰽OC中,AC===。
在△BOC中,BC===。
17、 AB=OA+OB=+2=,∵AC 2+BC 2=+5==AB 2,∴△ABC是直角三角形。
(2) 點D的坐標(biāo)為(,1)。
(3) 存在。由(1)知,AC^BC。
y
A
B
C
O
x
P
j 若以BC為底邊,則BC//AP,如圖1所示,可求得直線
BC的解析式為y= -x+1,直線AP可以看作是由直線
BC平移得到的,所以設(shè)直線AP的解析式為y= -x+b,
把點A(-,0)代入直線AP的解析式,求得b= -,
18、 ∴直線AP的解析式為y= -x-?!唿cP既在拋物線上,又在直線AP上,
y
A
B
C
O
P
x
∴點P的縱坐標(biāo)相等,即-x2+x+1= -x-,解得x1=,
x2= -(舍去)。當(dāng)x=時,y= -,∴點P(,-)。
k 若以AC為底邊,則BP//AC,如圖2所示。
可求得直線AC的解析式為y=2x+1。
直線BP可以看作是由直線AC平移得到的,
所以設(shè)直線BP的解析式為y=2x+b,把點B(2,0)代
19、 入直線BP的解析式,求得b= -4,
∴直線BP的解析式為y=2x-4?!唿cP既在拋物線
上,又在直線BP上,∴點P的縱坐標(biāo)相等,
即-x2+x+1=2x-4,解得x1= -,x2=2(舍去)。
當(dāng)x= -時,y= -9,∴點P的坐標(biāo)為(-,-9)。
綜上所述,滿足題目條件的點P為(,-)或(-,-9)。
8.解:(1)∵點B(﹣2,m)在直線y=﹣2x﹣1上
∴m=3 即B(﹣2,3)
又∵拋物線經(jīng)過原點O
∴設(shè)拋物線的解析式為
20、y=ax2+bx
∵點B(﹣2,3),A(4,0)在拋物線上
∴,
解得:.
∴設(shè)拋物線的解析式為.
(2)∵P(x,y)是拋物線上的一點,
∴,
若S△ADP=S△ADC,
∵,,
又∵點C是直線y=﹣2x﹣1與y軸交點,
∴C(0,1),
∴OC=1,
∴,即或,
解得:.
∴點P的坐標(biāo)為 .
(3)結(jié)論:存在.
∵拋物線的解析式為,
∴頂點E(2,﹣1),對稱軸為x=2;
點F是直線y=﹣2x﹣1與對稱軸x=2的交點,∴F(2,﹣5),DF=5.
又∵A(4,0),
∴AE=.
如右圖所示,在點M的運(yùn)動過程中,依次出現(xiàn)四個菱形:
①菱形
21、AEM1Q1.
∵此時DM1=AE=,
∴M1F=DF﹣DE﹣DM1=4﹣,
∴t1=4﹣;
②菱形AEOM2.
∵此時DM2=DE=1,
∴M2F=DF+DM2=6,
∴t2=6;
③菱形AEM3Q3.
∵此時EM3=AE=,
∴DM3=EM3﹣DE=﹣1,
∴M3F=DM3+DF=(﹣1)+5=4+,
∴t3=4+;
④菱形AM4EQ4.
此時AE為菱形的對角線,設(shè)對角線AE與M4Q4交于點H,則AE⊥M4Q4,
∵易知△AED∽△M4EH,
∴,即,得M4E=,
∴DM4=M4E﹣DE=﹣1=,
∴M4F=DM4+DF=+5=,
∴t4=.
綜上所述,存在點M、點Q,使得以Q、A、E、M四點為頂點的四邊形是菱形;時間t的值為:t1=4﹣,t2=6,t3=4+,t4=.
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