初三复习二次函数动点问题(含答案)

二次函数的动态问题(动点)

1.如图①,正方形ABCD的顶点A,B的坐标分别为0,10,4,顶点C,D在第一象8,限.点P从点A出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q从点E4,0出发,沿x轴正方向以相同速度运动.当点P到达点C时,P,Q两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.

(1)求正方形ABCD的边长.

(2)当点P在AB边上运动时,△OPQ的面积S(平方单位)与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P,Q两点的运动速度.

(3)求(2)中面积S(平方单位)与时间t(秒)的函数关系式及面积S取最大值时点P的坐标.

(4)若点P,Q保持(2)中的速度不变,则点P沿着AB边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而增大;沿着BC边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而减小.当点P沿着这两边运动时,使∠OPQ90的点P有 个. b4acb2

(抛物线yaxbxca0的顶点坐标是.

4a2a

2

图①

图②

[解] (1)作BFy轴于F. A0,10,B8,4,

FB8,FA6. AB10.

(2)由图②可知,点P从点A运动到点B用了10秒.

又AB10,

10101. P,Q两点的运动速度均为每秒1个单位.

(3)方法一:作PGy轴于G,则PG∥BF.

GAAPAFA

AB,即

G6

t10

GA35

t. OG10

35t.

OQ4t,

S1OQOG1t4310

. 2

2

5t



即S3t2

1910

5

t20.

19



b2a



19233

,且0≤

193

≤10,

10

当t

193

时,S有最大值.

此时GP4765t

15

,OG10

35t

315

点P的坐标为7631

155. 方法二:当t5时,OG7,OQ9,S1OGOQ632

2

.设所求函数关系式为Sat2

bt20.

抛物线过点10,28,635

,

2100a10b2028,

63

25a5b20

2

.8分)(

3a,10



b19.5

S

310t

2

195

t20.

19



b2a



53

2

10

193

,且0≤

193

≤10,

当t

193

时,S有最大值.

7615

,OG

315

此时GP,

7631

. 点P的坐标为

155

(4)2.

[点评]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难。

2. 如图①,Rt△ABC中,B90,CAB30.它的顶点A的坐标为(10,0),顶点

,AB10,点P从点A出发,沿ABC的方向匀速运动,同B

的坐标为(5时点Q从点D(0,2)出发,沿y轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒. (1)求BAO的度数.

(2)当点P在AB上运动时,△OPQ的面积S(平方单位)与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分,(如图②),求点P的运动速度.

(3)求(2)中面积S与时间t之间的函数关系式及面积S取最大值时点P的坐标. (4)如果点P,Q保持(2)中的速度不变,那么点P沿AB边运动时,OPQ的大小随着时间t的增大而增大;沿着BC边运动时,OPQ的大小随着时间t的增大而减小,当点

P沿这两边运动时,使OPQ90的点P有几个?请说明理由.

x

t (第29题图①)

解: (1)∠BAO60.

(2)点P的运动速度为2个单位/秒. (3

)P(10t)(0≤t≤5)

S

12

(2t2)(10t)



92

t121. 2

4当t

9212

时,S有最大值为

14

此时P

11

22. 

(4)当点P沿这两边运动时,∠OPQ90的点P有2个. ①当点P与点A重合时,∠OPQ90

当点P运动到与点B重合时,OQ的长是12单位长度, 作∠OPM90

交y轴于点M,作PHy轴于点H,

由△OPH∽△

OPM得:OM3

11.5,

所以OQOM,从而∠OPQ90

所以当点P在AB边上运动时,∠OPQ90

的点P有1个.

②同理当点P在BC

边上运动时,可算得OQ12

3

17.8.第29题图①

而构成直角时交y

轴于0

20.217.8, 33

所以∠OCQ90,从而∠OPQ90的点P也有1个. 所以当点P沿这两边运动时,∠OPQ90的点P有2个.

3. (本题满分14分)如图12,直线y

43

x4与x轴交于点A,与y轴交于点C,已

知二次函数的图象经过点A、C和点B1,0.

(1)求该二次函数的关系式;

(2)设该二次函数的图象的顶点为M,求四边形AOCM的面积; (3)有两动点D、E同时从点O出发,其中点D以每秒

32

个单位长度的速度沿折线OAC

按O→A→C的路线运动,点E以每秒4个单位长度的速度沿折线OCA按O→C→

当D、E两点相遇时,它们都停止运动.设D、E同时从点O出发t秒A的路线运动,

时,ODE的面积为S .

①请问D、E两点在运动过程中,是否存在DE∥OC,若存在,请求出此时t的值;若不存在,请说明理由; ②请求出S关于t的函数关系式,并写出自变量t的取值范围; ③设S0是②中函数S的最大值,那么S

解:(1)令x0,则y4;

4 0.C0,令y0则x3.∴A3,4, ∵二次函数的图象过点C0,

∴可设二次函数的关系式为

yax

2

bx4

又∵该函数图象过点A3,0.B1,0

09a3b4,0ab4.

43

∴

解之,得a,b

83

43x

2

∴所求二次函数的关系式为y(2)∵y=

43

43x

2

83

x4

83

x4

x12

163



163

∴顶点M的坐标为1 过点M作MFx轴于F

∴S四边形AOCMS△AFMS梯形FOCM

16=314110 23231

16

1

∴四边形AOCM的面积为10 (3)①不存在DE∥OC

AC5.∵若DE∥OC,则点D,E应分别在线段OA,CA上,此时1t2,在Rt△AOC中,

y1∴设点E的坐标为x1,

x13

4t45

,∴x1

12t12

5

∵DE∥OC,

12t12

583

32

t ∴t

83

∵t>2,不满足1t2.

∴不存在DE∥OC.

②根据题意得D,E两点相遇的时间为

345324

2411

(秒)

现分情况讨论如下: ⅰ)当0t≤1时,S

1232

t4t3t;

2

y2 ⅱ)当1t≤2时,设点E的坐标为x2,

y24

54t4

5

3616t

5

∴

,∴y2

∴S

12

32

t

3616t

52411



125

t

2

275

t

3616t

5

ⅲ)当2

时,设点E的坐标为x3,y3,类似ⅱ可得y3

设点D的坐标为x4,y4

3y44

t3

2

∴y4

5

6t12

5

∴SS△AOES△AOD

123t3616t

5725

123

6t125

=

335

③S0

24380

47.关于x的二次函数yx2(k24)x2k2以y轴为对称轴,且与y轴的交点在x轴上方.

(1)求此抛物线的解析式,并在下面的直角坐标系中画出函数的草图;

(2)设A是y轴右侧抛物线上的一个动点,过点A作AB垂直于x轴于点B,再过点A作x轴的平行线交抛物线于点D,过点D作DC垂直于x轴于点C,得到矩形ABCD.设矩形ABCD的周长为l,点A的横坐标为x,试求l关于x的函数关系式;

(3)当点A在y轴右侧的抛物线上运动时,矩形ABCD能否成为正方形.若能,请求出此时正方形的周长;若不能,请说明理由.

b4acb2

参考资料:抛物线yaxbxc(a0)的顶点坐标是,对称轴是直线

4a2a

2

x

b2a

2

解:(1)据题意得:k40,

k2.

当k2时,2k220. 当k2时,2k260.

又抛物线与y轴的交点在x轴上方,k2.

抛物线的解析式为:yx2.

2

函数的草图如图所示.(只要与坐标轴的三个交点的位置及图象大致形状正确即可) (2)解:令x22

0,得x

不0x

2

A1D12x,A1B1x2,

l2(A1B1A1D1)2x4x4.

2

当x

时,A2D22x,

2

2

A2B2(x2)x2. l2(A2D2A2B2)2x4x4.

2

l关于x的函数关系是:

当0x当x

2

l2x4x4;

时,l2x4x4.

A1B1A1D1,

2

(3

)解法一:当0x得x2x20.

解得x1将x1

2

,或x1

2

(第26题)

l2x4x4,

得l8.

当x

2

时,令A2B2A2D2,得x2x20.

解得x1将x1

,或x1

l2x24x

4,得l8.

综上,矩形ABCD能成为正方形,

且当x时,正方形的周长为8.

解法二:当0x

1时正方形的周长为8;

当x

1

x1.

正方形的周长l4A1D18x8.

当x

时,同“解法一”可得x1.

正方形的周长l4A2D28x8.

综上,矩形ABCD能成为正方形,

且当x时,正方形的周长为8.

解法三:点A在y轴右侧的抛物线上,

2x0,且点A的坐标为(x,x2).

1时正方形的周长为8;

当x

1

令ABAD,则x222x.

x22x,①或x22x②

2

2

由①解得x1由②解得x1又l8x,

当x1

,或x1;

,或x1.

时l8;

当x1

l8.

综上,矩形ABCD能成为正方形,

且当x时,正方形的周长为8.

1时正方形的周长为8;

当x

1

5.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点B在x轴的

2

正半轴上,点C在y轴的正半轴上,线段OB、OC的长(OB

(1)求A、B、C三点的坐标; (2)求此抛物线的表达式;

(3)连接AC、BC,若点E是线段AB上的一个动点(与点A、点B不重合),过点E作EF∥AC交BC于点F,连接CE,设AE的长为m,△CEF的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;

(4)在(3)的基础上试说明S是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E的坐标,判断此时△BCE的形状;若不存在,请说明理由.

第26题图

解:(1)解方程x2-10x+16=0得x1=2,x2=8

∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OB<OC ∴点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,8) 又∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2 ∴由抛物线的对称性可得点A的坐标为(-6,0) (2)∵点C(0,8)在抛物线y=ax2+bx+c的图象上 ∴c=8,将A(-6,0)、B(2,0)代入表达式,得

第26题图(批卷教师用图)

0=36a-6b+8 解得0=4a+2b+8

8b=-3

a=-

23

28

∴所求抛物线的表达式为y=-2-+8

33(3)依题意,AE=m,则BE=8-m,

∵OA=6,OC=8,∴AC=10 ∵EF∥AC ∴△BEF∽△BAC ∴

EFBEEF8-m 即=ACAB108

40-5m∴EF

4

4

过点F作FG⊥AB,垂足为G,则sin∠FEG=sin∠CAB

5∴

FG4440-5m∴FG=·8-m EF554

11∴S=S△BCE-S△BFE=8-m)×8-8-m)(8-m)

22111

=(8-m)(8-8+m)=8-m)m=-2+4m 222自变量m的取值范围是0<m<8 (4)存在.

12112

理由:∵S=-m+4m=-(m-4)+8 且-<0,

222∴当m=4时,S有最大值,S最大值=8 ∵m=4,∴点E的坐标为(-2,0)

∴△BCE为等腰三角形.

6.(14分)如图:抛物线经过A(-3,0)、B(0,4)、C(4,0)三点. (1) 求抛物线的解析式.

(2)已知AD = AB(D在线段AC上),有一动点P从点A沿线段AC以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个动点Q以某一速度从点B沿线段BC移动,经过t 秒的移动,线段PQ被BD垂直平分,求t的值;

(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M,使MQ+MC的值最小?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。

2

(注:抛物线yaxbxc的对称轴为x

b2a

(1)解法一:设抛物线的解析式为y = a (x +3 )(x - 4)

因为B(0,4)在抛物线上,所以4 = a ( 0 + 3 ) ( 0 - 4 )解得a= -1/3 所以抛物线解析式为y

13

(x3)(x4)

13x

2

13

x4

解法二:设抛物线的解析式为yax2bxc(a0), 1a9a3b403

依题意得:c=4且 解得

16a4b40b1

3

所以 所求的抛物线的解析式为y

(2)连接DQ,在Rt△AOB

中,AB

13

x

2

13

x4

5

所以AD=AB= 5,AC=AD+CD=3 + 4 = 7,CD = AC - AD = 7 – 5 = 2

因为BD垂直平分PQ,所以PD=QD,PQ⊥BD,所以∠PDB=∠QDB 因为AD=AB,所以∠ABD=∠ADB,∠ABD=∠QDB,所以DQ∥AB 所以∠CQD=∠CBA。∠CDQ=∠CAB,所以△CDQ∽ △CAB

DQAB

CDCA

DQ5

27

,DQ

107107

=

257

所以AP=AD – DP = AD – DQ=5 –所以t的值是

257

,t

257

1

257

(3)答对称轴上存在一点M,使MQ+MC的值最小 理由:因为抛物线的对称轴为x

b2a

12

12

所以A(- 3,0),C(4,0)两点关于直线x连接AQ交直线x

12

对称

于点M,则MQ+MC的值最小

过点Q作QE⊥x轴,于E,所以∠QED=∠BOA=900 DQ∥AB,∠ BAO=∠QDE, △DQE ∽△ABO

10

QEBO

DQAB87

DEAO67

QE4

5

DE3

67

所以QE=,DE=,所以OE = OD + DE=2+=

207

,所以Q(

207

87

设直线AQ的解析式为ykxm(k0)

8

8k20km41

则7 由此得 73km0m24

41

1

x8242

所以直线AQ的解析式为y 联立 x

4141824yx

41411

x1282

) 由此得 所以M(,

241824yx

4141

则:在对称轴上存在点M(

12

,

2841

),使MQ+MC的值最小。

7. 如图9,在平面直角坐标系中,二次函数yax2bxc(a0)的图象的顶点为D点,与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点, A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),

OB=OC ,tan∠ACO=

13

(1)求这个二次函数的表达式.

(2)经过C、D两点的直线,与x轴交于点E,在该抛物线上是否存在这样的点F,使以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.

(3)若平行于x轴的直线与该抛物线交于M、N两点,且以MN为直径的圆与x轴相切,求该圆半径的长度.

(4)如图10,若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上一动点,当点P运动到什么位置时,△APG的面积最大?求出此时P点的坐标和△APG的最大面积.

(1)方法一:由已知得:C(0,-3),A(-1,0) „1分

abc0

将A、B、C三点的坐标代入得9a3bc0 „„„„„„„„2分

c3a1

解得:b2 „„„„„„„„3分

c3

所以这个二次函数的表达式为:yx22x3 „„„„„„„„3分 方法二:由已知得:C(0,-3),A(-1,0) „„„„„„„„„1分 设该表达式为:ya(x1)(x3) „„„„„„„„2分 将C点的坐标代入得:a1 „„„„„„„„3分 所以这个二次函数的表达式为:yx22x3 „„„„„„„„3分 (注:表达式的最终结果用三种形式中的任一种都不扣分)

(2)方法一:存在,F点的坐标为(2,-3) „„„„„„„„4分 理由:易得D(1,-4),所以直线CD的解析式为:yx3

∴E点的坐标为(-3,0) „„„„„„„„4分 由A、C、E、F四点的坐标得:AE=CF=2,AE∥CF ∴以A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形

∴存在点F,坐标为(2,-3) „„„„„„„„5分 方法二:易得D(1,-4),所以直线CD的解析式为:yx3

∴E点的坐标为(-3,0) „„„„„„„„„4分 ∵以A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形

∴F点的坐标为(2,-3)或(―2,―3)或(-4,3)

代入抛物线的表达式检验,只有(2,-3)符合

∴存在点F,坐标为(2,-3) „„„„„„„„„5分 (3)如图,①当直线MN在x轴上方时,设圆的半径为R(R>0),则N(R+1,R), 代入抛物线的表达式,解得R

1

2 „„„„6

②当直线MN在x轴下方时,设圆的半径为r(r>0), 则N(r+1,-r),

代入抛物线的表达式,解得r

1

2 „„„7∴圆的半径为

1

2

1

2

. „„„„„7

(4)过点P作y轴的平行线与AG交于点Q,

易得G(2,-3),直线AG为yx1.„„„„„8分 设P(x,x22x3),则Q(x,-x-1),PQx2x2.

SAPGSAPQSGPQ

12

(xx2)3 „„„„„„„„9分

2

当x

12

时,△APG的面积最大

12

15

,SAPG的最大值为4

278

此时P点的坐标为

,

. „„„„„„„„10分

8.(本小题12分)解:(1)解方程x2-10x+16=0得x1=2,x2=8

∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OB<OC ∴点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,8) 又∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2 ∴由抛物线的对称性可得点A的坐标为(-6,0)

∴A、B、C三点的坐标分别是A(-6,0)、B(2,0)、C(0,8) (2)∵点C(0,8)在抛物线y=ax2+bx+c的图象上

∴c=8,将A(-6,0)、B(2,0)代入表达式y=ax2+bx+8,得

0=36a-6b+8

0=4a+2b+8

a=-3

解得8

b=-3

2

28

∴所求抛物线的表达式为y=-2-+8

33(3)∵AB=8,OC=8

1

∴S△ABC =×8×8=32

2

(4)依题意,AE=m,则BE=8-m, ∵OA=6,OC=8, ∴AC=10 ∵EF∥AC ∴△BEF∽△BAC ∴

40-5mEFBEEF8-m

即=∴EFACAB1084

4过点F作FG⊥AB,垂足为G,则sin∠FEG=sin∠CAB

5∴

FG4440-5m ∴FG=8-m EF554

11∴S=S△BCE-S△BFE=8-m)×8-8-m)(8-m)

22

111=(8-m)(8-8+m)=8-m)m=-2+4m 222自变量m的取值范围是0<m<8 (5)存在. 理由:

12112

∵S=-+4m=-(m-4)+8 且-0,

222∴当m=4时,S有最大值,S最大值=8 ∵m=4,∴点E的坐标为(-2,0) ∴△BCE为等腰三角形.

9.(12分)已知:如图14,抛物线y相交于点B,点C,直线y

34

34

2

34xb

x3与x轴交于点A,点B,与直线y

xb与y轴交于点E.

(1)写出直线BC的解析式.

(2)求△ABC的面积.

(3)若点M在线段AB上以每秒1个单位长度的速度从A向B运动(不与A,B重合),同时,点N在射线BC上以每秒2个单位长度的速度从B向C运动.设运动时间为t秒,请写出△MNB的面积S与t的函数关系式,并求出点M运动多少时间时,△MNB的面积最大,最大面积是多少?

解:(1)在y



34

x30

2

34

x3中,令y0

2

x12,x22

A(2,0),B(2,0) 1分

又点B在y

34

xb上

032

b

b

32

BC的解析式为y34x

32

y3x23x1(2)由1x4

,得9

22 y34x3

2

y14

y20C

19

B(2,

4,0) 

AB4,CD94

S1

9

△ABC

4

49

22

(3)过点N作NPMB于点P

EOMB NP∥EO △BNP∽△BEO BNBE

NPEO

由直线y3x

33

4

2

可得:E0

2在△BEO中,BO2,EO32

,则BE

52

2t5NP3

,NP

65

t

22S16

25

t(4t)

S35t2125t(0t4)

S32

125(t2)5

此抛物线开口向下,当t2时,S12最大

5

当点M运动2秒时,△MNB的面积达到最大,最大为125

.2分

4分

5分

6分

7分 8分

9分

分 11分

10 12


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