1、第5节二次函数的综合应用课时1与线段、周长有关的问题(建议答题时间:40分钟)1. (2017滨州)如图,直线ykxb(k、b为常数)分别与x轴、y轴交于点A(4,0)、B(0,3),抛物线yx22x1与y轴交于点C. (1)求直线ykxb的函数解析式;(2)若点P(x,y)是抛物线yx22x1上的任意一点,设点P到直线AB的距离为d,求d关于x的函数解析式,并求d取最小值时点P的坐标;(3)若点E在抛物线yx22x1的对称轴上移动,点F在直线AB上移动,求CEEF的最小值第1题图2. (2017宁波)如图,抛物线yx2xc与x轴的负半轴交于点A,与y轴交于点B,连接AB,点C(6,)在抛物线
2、上,直线AC与y轴交于点D. (1)求c的值及直线AC的函数表达式;(2)点P在x轴正半轴上,点Q在y轴正半轴上,连接PQ与直线AC交于点M,连接MO并延长交AB于点N,若M为PQ的中点求证:APMAON;设点M的横坐标为m,求AN的长(用含m的代数式表示)第2题图3. (2017东营)如图,直线yx分别与x轴、y轴交于B、C两点,点A在x轴上,ACB90,抛物线yax2bx经过A、B两点(1)求A、B两点的坐标;(2)求抛物线的解析式;(3)点M是直线BC上方抛物线上的一点,过点M作MHBC于点H,作MDy轴交BC于点D,求DMH周长的最大值第3题图4. (2017武汉)已知点A(1,1),
3、B(4,6)在抛物线yax2bx上(1)求抛物线的解析式;(2)如图,点F的坐标为(0,m)(m2),直线AF交抛物线于另一点G,过点G作x轴的垂线,垂足为H,设抛物线与x轴的正半轴交于点E,连接FH,AE,求证:FHAE;(3)如图,直线AB分别交x轴,y轴于C,D两点,点P从点C出发,沿射线CD方向匀速运动,速度为每秒 个单位长度,同时点Q从原点O出发,沿x轴正方向匀速运动,速度为每秒1个单位长度,点M是直线PQ与抛物线的一个交点,当运动到t秒时,QM2PM,直接写出t的值第4题图课时2与面积有关的问题(建议答题时间:40分钟)1. (2017深圳)如图,抛物线yax2bx2经过点A(1,
4、0),B(4,0),交y轴于点C. (1)求抛物线的解析式(用一般式表示);(2)点D为y轴右侧抛物线上一点,是否存在点D,使SABDSABC,若存在请直接给出点D坐标;若不存在请说明理由;(3)将直线BC绕点B顺时针旋转45得到BE,与抛物线交于另一点E,求BE的长第1题图 2. (2017盐城)如图,在平面直角坐标系中,直线yx2与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线yx2bxc经过A、C两点,与x轴的另一交点为点B. (1)求抛物线的函数表达式;(2)点D为直线AC上方抛物线上一动点连接BC、CD,设直线BD交线段AC于点E,CDE的面积为S1,BCE的面积为S2,求的最大值;过点D作D
5、FAC,垂足为点F,连接CD,是否存在点D,使得CDF中的某个角恰好等于BAC的2倍?若存在,求点D的横坐标;若不存在,请说明理由3. (2017海南)抛物线yax2bx3经过点A(1,0)和点B(5,0)(1)求该抛物线所对应的函数解析式;(2)该抛物线与直线yx3相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方,直线PMy轴,分别与x轴和直线CD交于点M、N.连接PC、PD,如图,在点P运动过程中,PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由连接PB,过点C作CQPM,垂足为点Q,如图, 是否存在点P,使得CNQ与PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;
6、若不存在,说明理由第3题图4. (2017重庆南开一模) 已知抛物线yx2x4交x轴于点A、B,交y轴于点C,连接AC、BC. (1)求交点A、B的坐标以及直线BC的解析式;(2)如图,动点P从点B出发以每秒5个单位的速度向点O运动,过点P作y轴的平行线交线段BC于点M,交抛物线于点N,过点N作NKBC交BC于点K,当MNK与MPB的面积比为12时,求动点P的运动时间t的值;(3)如图,动点P 从点B出发以每秒5个单位的速度向点A运动,同时另一个动点Q从点A出发沿AC以相同速度向终点C运动,且P、Q同时停止,分别以PQ、BP为边在x轴上方作正方形PQEF和正方形BPGH(正方形顶点按顺时针顺序
7、),当正方形PQEF和正方形BPGH重叠部分是一个轴对称图形时,请求出此时轴对称图形的面积第4题图课时3与三角形、四边形形状有关的问题(建议答题时间:40分钟)1. (2017菏泽)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yax2bx1交y轴于点A,交x轴正半轴于点B(4,0),与过A点的直线相交于另一点D(3,),过点D作DCx轴,垂足为C. (1)求抛物线的表达式;(2)点P在线段OC上(不与点O、C重合),过P作PNx轴,交直线AD于M,交抛物线于点N,连接CM,求PCM面积的最大值;(3)若P是x轴正半轴上的一动点,设OP的长为t,是否存在t,使以点M、C、D、N为顶点的四边形是平行四边形?若
8、存在,求出t的值;若不存在,请说明理由第1题图2. (2017广安)如图,已知抛物线yx2bxc与y轴相交于点A(0,3),与x正半轴相交于点B,对称轴是直线x1.(1)求此抛物线的解析式及点B的坐标;(2)动点M从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向运动,同时动点N从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿y轴正方向运动,当N点到达A点时,M、N同时停止运动过动点M作x轴的垂线交线段AB于点Q,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒当t为何值时,四边形OMPN为矩形;当t0时,BOQ能否为等腰三角形?若能,求出t值;若不能,请说明理由第2题图3. (2017潍坊)如图,抛物线yax2bxc
9、经过平行四边形ABCD的顶点A(0,3)、B(1,0)、D(2,3),抛物线与x轴的另一交点为E.经过点E的直线l将平行四边形ABCD分割为面积相等的两部分,与抛物线交于另一点F.点P为直线l上方抛物线上一动点设点P的横坐标为t.(1)求抛物线的解析式;(2)当t何值时,PFE的面积最大?并求最大值的立方根;(3)是否存在点P使PAE为直角三角形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由4. (2017重庆九龙坡区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线yx2x与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C. (1)判断ABC的形状,并说明理由;(2)在抛物线第四象限上有一点,它关于x轴
10、的对称点记为点P,点M是直线BC上的一动点,当PBC的面积最大时,求PMMC的最小值;(3)如图,点K为抛物线的顶点,点D在抛物线对称轴上且纵坐标为,对称轴右侧的抛物线上有一动点E,过点E作EHCK,交对称轴于点H,延长HE至点F,使得EF,在平面内找一点Q,使得以点F、H、D、Q为顶点的四边形是轴对称图形,且过点Q的对角线所在的直线是对称轴,请问是否存在这样的点Q,若存在,请直接写出点E的横坐标;若不存在,请说明理由第4题图 课时4二次函数的实际应用(建议答题时间:20分钟)1. (2017临沂)足球运动员将足球沿与地面成一定角度的方向踢出,足球飞行的路线是一条抛物线,不考虑空气阻力,足球距
11、离地面的高度h(单位:m)与足球被踢出后经过的时间t(单位:s)之间的关系如下表:t01234567h08141820201814下列结论:足球距离地面的最大高度为20 m;足球飞行路线的对称轴是直线t;足球被踢出9 s时落地;足球被踢出1.5 s时,距离地面的高度是11 m其中正确结论的个数是()A. 1 B. 2 C. 3 D. 42. (2017金华)甲、乙两人进行羽毛球比赛,羽毛球飞行的路线为抛物线的一部分如图,甲在O点正上方1 m的P处发出一球,羽毛球飞行的高度y(m)与水平距离x(m)之间满足函数表达式ya(x4)2h.已知点O与球网的水平距离为5 m,球网的高度为1.55 m.(
12、1)当a时,求h的值,通过计算判断此球能否过网;(2)若甲发球过网后,羽毛球飞行到与点O的水平距离为7 m,离地面的高度为 m的Q处时,乙扣球成功,求a的值第2题图3. (2017扬州)农经公司以30元/千克的价格收购一批农产品进行销售,为了得到日销售量p(千克)与销售价格x(元/千克)之间的关系,经过市场调查获得部分数据如下表:销售价格x(元/千克)3035404550日销售量p(千克)6004503001500(1)请你根据表中的数据,用所学过的一次函数、二次函数、反比例函数的知识确定p与x之间的函数表达式;(2)农经公司应该如何确定这批农产品的销售价格,才能使日销售利润最大?(3)若农经
13、公司每销售1千克这种农产品需支出a元(a0)的相关费用,当40x45时,农经公司的日获利的最大值为2430元,求a值(日获利日销售利润日支出费用)答案课时1与线段、周长有关的问题1. 解:(1)直线ykxb经过点A(4,0),B(0,3),解得,直线的函数解析式为yx3;(2)如解图,过点P作PMAB于点M,作PNy轴交直线AB于点N.第1题解图PNMABO,AOBNMP90,AOBPMN,OA4,OB3,AB5,PMPN,点P是抛物线上的点,PNy轴,P(x,x22x1),N(x,x3),PNx3(x22x1)x2x2(x)2,PMd(x)2,当x时,PM取得最小值,此时P点坐标为(,);(
14、3)抛物线yx22x1与y轴交于点C,C(0,1),对称轴为直线x1,如解图,作点C关于对称轴的对称点G,则G点坐标为(2,1),点G到直线AB的距离即为CEEF的最小值,最小值为d(2)2.2. (1)解:把点C(6,)代入抛物线解析式可得9c,解得c3,yx2x3,当y0时,x2x30,解得x14,x23,A(4,0),设直线AC的函数表达式为:ykxb(k0),把A(4,0),C(6,)代入ykxb中得,解得,直线AC的函数表达式为:yx3;(2)证明:由(1)易得OA4,OB3,OD3,在RtAOB中,tanOAB.在RtAOD中,tanOAD.OABOAD,在RtPOQ中,M为PQ中
15、点,OMMP,MOPMPO,MOPAON,APMAON,APMAON;解:如解图,过点M作MEx轴于点E.又OMMP,OEEP,点M横坐标为m,AEm4,AP2m4,tanOAD,cosEAMcosOAD,AMAE,APMAON,AN.第2题解图3. 解:(1)直线yx与x轴交于点B,与y轴交于点C,令x0得y,令y0得x3,点B的坐标为(3,0),点C的坐标为(0,)tanCBO,CBO30,BCO60,ACBC,ACO30,AOCOtanACO1,点A的坐标为(1,0);(2)抛物线yax2bx经过A,B两点,解得,抛物线的解析式为yx2x;(3)MDy轴,MDHBCO60,MHBC,HD
16、MD,MHMD.DMN的周长为(1)MD.设点D的坐标为(t,t),则点M的坐标为(t,t2t),点M在直线BC上方的抛物线上,MD(t2t)(t)t2t(t)2.0t3,当t时,MD有最大值,且MD的最大值为,DMH周长的最大值为(1).4. (1)解:将点A(1,1),B(4,6)代入yax2bx中,解得,抛物线的解析式为yx2x;(2)证明:A(1,1),F(0,m)直线AF的解析式为:y(m1)xm.联立,得x2(m)xm0.A、G为直线AF与抛物线的交点,xAxG2m1,xG2m1(1)2m,H(2m,0),直线HF的解析式为:yxm.由抛物线解析式易得E(1,0),又A(1,1),
17、直线AE的解析式为:yx,直线HF与直线AE的斜率相等,HFAE;(3)解:t的值为或或或.【解法提示】由题意知直线AB解析式为yx2,C(2,0),D(0,2),P(t2,t),Q(t,0)直线PQ的解析式为yx,设M(x0,y0),由QM2PM可得:|tx0|2|x0t2|,解得:x0t或x0t4.(i)当x0t时,代入直线PQ解析式得y0t.M(t,t),代入yx2x中得:(t)2(t)t,解得t1,t2; (ii)当x0t4时,y02t.M(t4,2t),代入yx2x中得:(t4)2(t4)2t,解得:t3,t4.综上所述,t的值为或或或.课时2与面积有关的问题1. 解:(1)将点A(
18、1,0),B(4,0)代入yax2bx2中,得,解得,抛物线的解析式为yx2x2;(2)存在,点D的坐标为D1(1,3),D2(2,3),D3(5,3)【解法提示】如解图,过点D作DMAB于点M.设D(m,m2m2)(m0),则DM|m2m2|.A(1,0),B(4,0),AB5.抛物线交y轴于点C,yx2x2中,令x0,有y2,C(0,2),OC2.OCAB,SABCABOC5,第1题解图又SABDSABC,DM|m2m2|OC3,当m2m23时,解得m11,m22,此时D1(1,3),D2(2,3);当m2m23时,解得m32(舍去),m45,此时D3(5,3)综上所述,点D的坐标为D1(
19、1,3),D2(2,3),D3(5,3)(3)如解图,过点C作CFBC交BE于点F,过点F作FHy轴于点H,过点E作EGx轴于点G.第1题解图CFBC,CBF45,BCF是等腰直角三角形,且BCCF,OCBFCH90,又FHy轴,CFHFCH90,OCBCFH,而BCCF,BOCCHF(AAS),又B(4,0),C(0,2),CHOB4,FHOC2,OH6,F(2,6)设BE的解析式为ykxc,将B(4,0),F(2,6)代入ykxc,得,解得,BE的解析式为y3x12.联立抛物线和直线BE的解析式,得,解得(舍去),E(5,3),EGx轴,BG1,EG3,在RtBEG中,BE.2. 解:(1
20、)据题意得,A(4,0),C(0,2),抛物线yx2bxc过A、C两点,抛物线的函数表达式为yx2x2;(2)令y0,x2x20,x14,x21,B(1,0),如解图,过D作DMx轴交AC于M,过B作BNx轴交AC于N, 第2题解图DMBN,DMEBNE,设D(a,a2a2),则M(a,a2),DMa2a2(a2)a22a,在yx2中,令x1,则y,BN,B(1,0),N(1,),(a2)2,当a2时,取最大值为;如解图,第2题解图 A(4,0),B(1,0),C(0,2),AC2,BC,AB5,AC2BC2AB2,ABC是以ACB为直角的直角三角形,取AB中点P,并连接CP,P(,0),PA
21、PCPB,CPO2BAC,tanCPOtan(2BAC);情况1:过D作x轴的平行线,交y轴于R,交AF延长线于G,则DGCBAC,若DCF2BAC,即DGCCDG2BAC,CDGBAC,tanCDGtanBAC.即,设D(d,d2d2),DRd,RCd2d,d10(舍),d12,xD2;情况2:如解图,过A作AQDF,交CD延长线于点Q,过Q作QHx轴于点H,若FDC2BAC,即AQC2BAC,tanAQC,AQ,QHAAOC,第2题解图 AH,HQ3,Q(,3),又C(0,2),易求直线QC的解析式为yx2,联立得,x2x0,x10(舍去),x2,xD,综上所述,D点的横坐标为2或.3.
22、解:(1)抛物线yax2bx3经过点A(1,0)和点B(5,0) ,解得,该抛物线对应的函数解析式为yx2x3;(2)点P是抛物线上的动点,且位于x轴下方,可设点P(t,t2t3)(1t5),PMy轴,分别与x轴和直线CD相交于点M、N,M(t,0),N(t,t3)点C,D是直线与抛物线的交点,令x2x3x3,解得x10,x27.当x0时,yx33,当x7时,yx3.点C(0,3),D(7,) 如解图,分别过点C和点D作直线PN的垂线,垂足分别为E,F,第3题解图则CEt,DF7t,SPCDSPCNSPDNPNCEPNDFPN(CEDF)PN,当PN最大时,PCD的面积最大PNt3(t2t3)
23、(t)2,当t时,PN取最大值为,此时PCD的面积最大,最大值为7;存在. CQNPMB90,当或时,CNQ与PBM相似CQPM,垂足为点Q,Q(t,3)且C(0,3),N(t,t3),CQt,NQ(t3)3t.P(t,t2t3),M(t,0),B(5,0)BM5t,PMt2t3.情况1:当时,PMBM,即t2t3(5t),解得t12,t25(舍去),此时,P(2,);情况2:当时,BMPM,即5t(t2t3),解得t1,t25(舍去)此时,P(,)综上所述,存在点P(2,)或者P(,),使得CNQ与PBM相似4. 解:(1)令y0,则x2x40,解得x4或3,点A坐标(3,0),点B坐标(4
24、,0),设直线BC解析式为ykxb,把B(4,0),C(0,4)代入得 ,解得 ,直线BC解析式为yx4;(2)如题图,PNOC,NKBC,MPBMKN90,PMBNMK,MNKMBP,MNK与MBP的面积比为1:2,BMMN,OBOC,PBM45,BMPB,MNPB,设P(a,0),则MNa2a4a4a2a,BP4a,a2a4a,解得a3或4(舍去),PB1,t;(3)如解图中,过F作FRx轴于R,交GH于T,当轴对称图形为筝形时,PFPG,GMFM,BPPGAQ,PQPF,AQPQ5t,过点Q作QNAP,则ANNP,由AQNACO,A(3,0),C(0,4),AC5,AN3t,AP2AN6
25、t,APBPAB,6t5t7,t,PBPF,易证ACOFPRFMT,FR,TF,FM,S2PFFM;如解图中,当轴对称图形是正方形时,3t5t7,t,S.第4题解图 第4题解图课时3 与三角形、四边形形状有关的问题1. 解:(1)抛物线yax2bx1经过B(4,0),D(3,),解得,抛物线的表达式为yx2x1;(2)抛物线yx2x1与y轴交于点A,点A的坐标为A(0,1),设直线AD的表达式为ykxd,则,解得,直线AD的表达式为yx1.CDx轴,点D的坐标为D(3,),点C的坐标为C(3,0),设P(m,0),则0m3.PNx轴,M(m,m1),PMm1,CP3m,SPCMPMCP(m1)
26、(3m)(m)2,当m时,PCM面积取得最大值为;(3)OPt,P(t,0),M(t,t1),N(t,t2t1),MN|t2t1(t1)|t2t|,CDMN,要使得四边形MNDC是平行四边形,只需MNCD即可CD,只需|t2t|,化简得3t29t100或3t29t100.当3t29t100时,811200,t,t0,t,当t为时,四边形MNDC是平行四边形2. 解:(1)抛物线yx2bxc与y轴交于点A(0,3),c3,对称轴是直线x1,1,解得b2,抛物线的解析式为yx22x3;令y0,得x22x30,解得x13,x21(不合题意,舍去),点B的坐标为(3,0);(2)由题意得ON3t,OM
27、2t,则点P(2t,4t24t3),四边形OMPN为矩形,PMON,即4t24t33t,解得t11,t2(不合题意,舍去),当t1时,四边形OMPN为矩形;能,在RtAOB中,OA3,OB3,B45,若BOQ为等腰三角形,有三种情况:()若OQBQ,如解图所示:则M为OB中点,OMOB,t2;()若OQOB,OA3,OB3,点Q与点A重合,即t0(不合题意,舍去);()若OBBQ,如解图所示:BQ3,BMBQcos453,OMOBBM3,t2,综上所述,当t为秒或秒时,BOQ为等腰三角形第2题解图3. 解:(1)将点A、B、D的坐标代入抛物线的解析式得:,解得,抛物线的解析式为yx22x3;(
28、2)把y0代入yx22x3得:x22x30,解得x3或x1.点E的坐标为(3,0)l将平行四边形ABCD分割为面积相等的两部分,直线l经过平行四边形两对角线的交点,直线l经过点BD的中点,即(,)设EF的解析式为ykxb,将(,)和(3,0)代入直线的解析式得,解得,直线EF的解析式为yx,将直线EF解析式与抛物线解析式联立可得,解得或,F(,),如解图所示,连接PE,过点P作PGx轴,交EF于点G.第3题解图设点P的坐标为(t,t22t3),则点G的坐标为(t,t),PGt22t3(t)t2t.PEF的面积PG|xExF|(3)PG(t2t)t2t(t)2,当t时,PFE的面积最大,最大面积
29、为,最大值的立方根为1.7;(3)如解图所示:当PAE90时,第3题解图设直线AE的解析式为ykx3,将点E的坐标代入得:3k30,解得k1.直线AE的解析式为yx3.直线AP的解析式为yx3.将yx3与yx22x3联立,解得x0时,y3;x1时,y4.P(1,4)t1.如解图所示:当APE90时,第3题解图 设点P的坐标为(t,t22t3)设直线AP的解析式为yk1xb1,PE的解析式为yk2xb2.将点A和点P的坐标代入yk1xb1得,解得k1t2.将点P、E代入yk2xb2得,解得k2(t1)PA与PE垂直,k1k21,即(t1)(t2)1,整理得:t2t10,解得t或t,点P在直线l的
30、上方,t(舍去)综上所述,当t1或t时,PAE为直角三角形4. 解:(1)ABC是直角三角形. 理由如下:对于抛物线yx2x,令y0, 得x2x0,解得x或3.令x0,y.A(,0),C(0,),B(3,0),OA,OC,OB3,AOCBOC,AOCCOB,ACOOBC,OBCOCB90,ACOOCB90,ACB90.即ABC为直角三角形;(也可以求出AC、BC、AB,利用勾股定理逆定理证明)(2)如解图中,设第四象限抛物线上一点N(m,m2m),点N关于x轴的对称点P(m,m2m),过B、C分别作y轴、x轴的平行线交于点G,连接PG.第4题解图G(3,),SPBCSPCGSPBGSBCG3(
31、m2m2) (3m)3(m)2. 0,当m时,PBC的面积最大,此时P(,)如解图,作MECG于点E,第4题解图CGOB,OBCECM,BOCCEM,CEMBOC,OCOBBC13,EMCECM13,EMCM,PMCMPMME,根据垂线段最短可知,当PECG时,PMME最短,PMMC的最小值为;(3)存在,理由如下: 如解图,当DHHF,HQ平分DHF时,以点F、H、D、Q为顶点的四边形是轴对称图形,且过点Q的对角线所在的直线是对称轴作CGHK于G,PHx轴,EPPH于点P.第4题解图FHCK,K(,),易知CGGKCK345,由EPHKGC,得PHPEEH345,设E(n,n2n),则HE(
32、n),PE(n)DHHF,n2n(n)(n),解得n或n(舍去)如解图,当DHHF,HQ平分DHF时,以点F、H、D、Q为顶点的四边形是轴对称图形,且过点Q的对角线所在直线是对称轴同上面的方法可得n2n(n)(n),解得n或n(舍去)第4题解图如解图,当DHDF,DQ平分HDF时,以点F、H、D、Q为顶点的四边形是轴对称图形,且过点Q的对角线所在直线是对称轴. 第4题解图设DQ交HF于M,由DHMCKG,可知HMDH45,则(n)n2n(n)45,解得n或n(舍去)综上所述,满足条件的点E的横坐标为或或.课时4 二次函数的实际应用1. B【解析】由足球距离地面的高度h与足球被踢出后经过的时间t
33、之间关系可求得h与t的函数关系式为:ht29t,当t1.5时,可得h11.25,所以错误;当h0时,可得t29t0,解得t10,t29,所以足球被踢出9秒时落地,由ht29t可得对称轴是t,故正确;当t时,h20.25,所以错误;正确结论的个数为2个,故选B.2. 解:(1)把P(0,1)代入y(x4)2h中得h;把x5代入y(x4)2,得y(54)21.625.1.6251.55.此球能过网;(2)把P(0,1),Q(7,)代入ya(x4)2h,得,解得,a.3. 解:(1)p与x之间满足一次函数关系pkxb,点(50,0),(30,600)在图象上, 解得,p与x之间的函数表达式为p30x1500(30x50);(2)设日销售价格为x元/千克,日销售利润为w元,依题意得w(30x1500)(x30)30x22400x45000(30x50),a3010,当x45时w取最大值,即(4530a)1502250150a2430(舍去);若a10,当x40a时w取最大值,将x40a代入,得w30(a210a100),令w2430,则30(a210a100)2430,解得a12或a238(舍去)综上所述,a的值为2.