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一、二次函数 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.如图:在平面直角坐标系中,直线l:y=x﹣与x轴交于点A,经过点A的抛物线y=ax2﹣3x+c的对称轴是x=.
(1)求抛物线的解析式;
(2)平移直线l经过原点O,得到直线m,点P是直线m上任意一点,PB⊥x轴于点B,PC⊥y轴于点C,若点E在线段OB上,点F在线段OC的延长线上,连接PE,PF,且PE=3PF.求证:PE⊥PF;
(3)若(2)中的点P坐标为(6,2),点E是x轴上的点,点F是y轴上的点,当PE⊥PF时,抛物线上是否存在点Q,使四边形PEQF是矩形?如果存在,请求出点Q的坐标,如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;(2)证明见解析;(3)点Q的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).
【解析】
【分析】
(1)先求得点A的坐标,然后依据抛物线过点A,对称轴是x=列出关于a、c的方程组求解即可;
(2)设P(3a,a),则PC=3a,PB=a,然后再证明∠FPC=∠EPB,最后通过等量代换进行证明即可;
(3)设E(a,0),然后用含a的式子表示BE的长,从而可得到CF的长,于是可得到点F的坐标,然后依据中点坐标公式可得到,,从而可求得点Q的坐标(用含a的式子表示),最后,将点Q的坐标代入抛物线的解析式求得a的值即可.
【详解】
(1)当y=0时,,解得x=4,即A(4,0),抛物线过点A,对称轴是x=,得,
解得,抛物线的解析式为y=x2﹣3x﹣4;
(2)∵平移直线l经过原点O,得到直线m,
∴直线m的解析式为y=x.
∵点P是直线1上任意一点,
∴设P(3a,a),则PC=3a,PB=a.
又∵PE=3PF,
∴.
∴∠FPC=∠EPB.
∵∠CPE+∠EPB=90°,
∴∠FPC+∠CPE=90°,
∴FP⊥PE.
(3)如图所示,点E在点B的左侧时,设E(a,0),则BE=6﹣a.
∵CF=3BE=18﹣3a,
∴OF=20﹣3a.
∴F(0,20﹣3a).
∵PEQF为矩形,
∴,,
∴Qx+6=0+a,Qy+2=20﹣3a+0,
∴Qx=a﹣6,Qy=18﹣3a.
将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=4或a=8(舍去).
∴Q(﹣2,6).
如下图所示:当点E在点B的右侧时,设E(a,0),则BE=a﹣6.
∵CF=3BE=3a﹣18,
∴OF=3a﹣20.
∴F(0,20﹣3a).
∵PEQF为矩形,
∴,,
∴Qx+6=0+a,Qy+2=20﹣3a+0,
∴Qx=a﹣6,Qy=18﹣3a.
将点Q的坐标代入抛物线的解析式得:18﹣3a=(a﹣6)2﹣3(a﹣6)﹣4,解得:a=8或a=4(舍去).
∴Q(2,﹣6).
综上所述,点Q的坐标为(﹣2,6)或(2,﹣6).
【点睛】
本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、待定系数法求二次函数的解析式、中点坐标公式,用含a的式子表示点Q的坐标是解题的关键.
2.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴相交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴相交于点C(0,﹣3).
(1)求这个二次函数的表达式;
(2)若P是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PH⊥x轴于点H,与BC交于点M,连接PC.
①求线段PM的最大值;
②当△PCM是以PM为一腰的等腰三角形时,求点P的坐标.
【答案】(1)二次函数的表达式y=x2﹣2x﹣3;(2)①PM最大=;②P(2,﹣3)或(3-,2﹣4).
【解析】
【分析】
(1)根据待定系数法,可得答案;
(2)①根据平行于y轴直线上两点间的距离是较大的纵坐标减较小的纵坐标,可得二次函数,根据二次函数的性质,可得答案;②根据等腰三角形的定义,可得方程,根据解方程,可得答案.
【详解】
(1)将A,B,C代入函数解析式,
得,解得,
这个二次函数的表达式y=x2﹣2x﹣3;
(2)设BC的解析式为y=kx+b,
将B,C的坐标代入函数解析式,得
,解得,
BC的解析式为y=x﹣3,
设M(n,n﹣3),P(n,n2﹣2n﹣3),
PM=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n=﹣(n﹣)2+,
当n=时,PM最大=;
②当PM=PC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n2﹣2n﹣3+3)2,
解得n1=0(不符合题意,舍),n2=2,
n2﹣2n﹣3=-3,
P(2,-3);
当PM=MC时,(﹣n2+3n)2=n2+(n﹣3+3)2,
解得n1=0(不符合题意,舍),n2=3+(不符合题意,舍),n3=3-,
n2﹣2n﹣3=2-4,
P(3-,2-4);
综上所述:P(2,﹣3)或(3-,2﹣4).
【点睛】
本题考查了二次函数的综合题,涉
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