专题14 二次函数综合题
1.(2019?广州)已知抛物线G:y=mx2-2mx-3有最低点.
(1)求二次函数y=mx2-2mx-3的最小值(用含m的式子表示);
(2)将抛物线G向右平移m个单位得到抛物线G1.经过探究发现,随着m的变化,抛物线G1顶点的纵坐标y与横坐标x之间存在一个函数关系,求这个函数关系式,并写出自变量x的取值范围; (3)记(2)所求的函数为H,抛物线G与函数H的图象交于点P,结合图象,求点P的纵坐标的取值范围.
【解析】(1)∵y=mx2-2mx-3=m(x-1)2-m-3,抛物线有最低点, ∴二次函数y=mx2-2mx-3的最小值为-m-3. (2)∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3, ∴平移后的抛物线G1:y=m(x-1-m)2-m-3, ∴抛物线G1顶点坐标为(m+1,-m-3), ∴x=m+1,y=-m-3, ∴x+y=m+1-m-3=-2, 即x+y=-2,变形得y=-x-2, ∵m>0,m=x-1, ∴x-1>0, ∴x>1,
∴y与x的函数关系式为y=-x-2(x>1).
(3)法一:如图,函数H:y=-x-2(x>1)图象为射线,
x=1时,y=-1-2=-3;x=2时,y=-2-2=-4, ∴函数H的图象恒过点B(2,-4), ∵抛物线G:y=m(x-1)2-m-3,
x=1时,y=-m-3;x=2时,y=m-m-3=-3, ∴抛物线G恒过点A(2,-3),
由图象可知,若抛物线与函数H的图象有交点P,则yB ∵x>1,且x=2时,方程为0=-1不成立, ∴x≠2,即x2-2x=x(x-2)≠0, ∴m?1?x?0, x(x?2)∵x>1, ∴1-x<0, ∴x(x-2)<0, ∴x-2<0, ∴x<2,即1 【名师点睛】本题考查了求二次函数的最值,二次函数的平移,二次函数与一次函数的关系.解题关键是在无图的情况下运用二次函数性质解题,第(3)题结合图象解题体现数形结合的运用. 2.(2019?广东)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y?323373x?x?与x轴交于点A、B(点848A在点B右侧),点D为抛物线的顶点,点C在y轴的正半轴上,CD交x轴于点F,△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE,点A恰好旋转到点F,连接BE. (1)求点A、B、D的坐标; (2)求证:四边形BFCE是平行四边形; (3)如图2,过顶点D作DD1⊥x轴于点D1,点P是抛物线上一动点,过点P作PM⊥x轴,点M为垂足,使得△PAM与△DD1A相似(不含全等). ①求出一个满足以上条件的点P的横坐标; ②直接回答这样的点P共有几个? 【解析】(1)令733233x?x??0, 884解得x1=1,x2=-7. ∴A(1,0),B(-7,0). 由y?3233733x?x?(x+3)2-23得,D(-3,-23). ?8488(2)∵DD1⊥x轴于点D1, ∴∠COF=∠DD1F=90°, ∵∠D1FD=∠CFO, ∴△DD1F∽△COF, D1DCO?∴, PD1OF∵D(-3,-23), ∴D1D=23,OD=3, ∴D1F=2, ∴23OC, ?21∴OC?3, ∴CA=CF=FA=2, ∴△ACF是等边三角形, ∴∠AFC=∠ACF, ∵△CAD绕点C顺时针旋转得到△CFE, ∴∠ECF=∠AFC=60°, ∴EC∥BF, ∵EC=DC?32?(3?23)2?6, ∵BF=6, ∴EC=BF, ∴四边形BFCE是平行四边形. (3)∵点P是抛物线上一动点, ∴设P点(x,323373x?x?), 848①当点P在B点的左侧时, ∵△PAM与△DD1A相似, ∴ DD1D1ADD1D1A??或, PMMAAMPM234234??∴3233731?x或1?x323373, x?x?x?x?848848解得:x1=1(不合题意舍去),x2=-11或x1=1(不合题意舍去)x2??当点P在A点的右侧时, ∵△PAM与△DD1A相似, ∴ 37; 3PMDD1PMD1A??或, AMD1AMADD1323373323373x?x?x?x?48?4, 848?23或8∴ x?123x?14解得:x1=1(不合题意舍去),x2=-3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2??舍去); 当点P在AB之间时, ∵△PAM与△DD1A相似, ∴ 5(不合题意3PMDD1PMD1A??或, AMD1AMADD1323373323373x?x?x?x?48?4, 48?23或8∴8x?123x?14解得:x1=1(不合题意舍去),x2=-3(不合题意舍去)或x1=1(不合题意舍去),x2??综上所述,点P的横坐标为-11或?②由①得,这样的点P共有3个. 【名师点睛】本题考查的是函数与几何综合题,涉及了等边三角形的判定与性质,平行四边形的判定,相似三角形的判定与性质,解一元二次方程等,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关知识,正确进行分类讨论并画出符合题意的图形是解题的关键. 3.(2019?深圳)如图,抛物线经y=ax2+bx+c过点A(-1,0),点C(0,3),且OB=OC. (1)求抛物线的解析式及其对称轴; (2)点D、E在直线x=1上的两个动点,且DE=1,点D在点E的上方,求四边形ACDE的周长的最小值. (3)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为3∶5两部分,求点P的坐标. 5, 3375或?, 33 【解析】(1)∵OB=OC, ∴点B(3,0), 则抛物线的表达式为:y=a(x+1)(x-3)=a(x2-2x-3)=ax2-2ax-3a, 故-3a=3,解得:a=-1, 故抛物线的表达式为:y=-x2+2x+3,对称轴为x=1. (2)ACDE的周长=AC+DE+CD+AE,其中AC?10、DE=1是常数, 故CD+AE最小时,周长最小, 取点C关于函数对称点C(2,3),则CD=C′D, 取点A′(-1,1),则A′D=AE,
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