2023年中考数学压轴题专题17 二次函数与公共点及交点综合问题【含答案】_第1页
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专题17二次函数与公共点及交点综合问题

【例1】.(2022•大庆)已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x2+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.(1)求b的值;(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.【例2】.(2022•湖北)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为A,与y轴交于点C,线段CB∥x轴,交该抛物线于另一点B.(1)求点B的坐标及直线AC的解析式;(2)当二次函数y=x2﹣2x﹣3的自变量x满足m≤x≤m+2时,此函数的最大值为p,最小值为q,且p﹣q=2,求m的值;(3)平移抛物线y=x2﹣2x﹣3,使其顶点始终在直线AC上移动,当平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.【例3】.(2022•张家界)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的函数表达式及点D的坐标;(2)若四边形BCEF为矩形,CE=3.点M以每秒1个单位的速度从点C沿CE向点E运动,同时点N以每秒2个单位的速度从点E沿EF向点F运动,一点到达终点,另一点随之停止.当以M、E、N为顶点的三角形与△BOC相似时,求运动时间t的值;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点P,点G是点P关于点D的对称点,点Q是x轴下方抛物线上的动点.若过点Q的直线l:y=kx+m(|k|)与抛物线只有一个公共点,且分别与线段GA、GB相交于点H、K,求证:GH+GK为定值.【例4】.(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;(3)点G为抛物线的顶点,将抛物线图象中x轴下方的部分沿x轴向上翻折,与抛物线剩下的部分组成新的曲线记为C1,点C的对应点为C′,点G的对应点为G′,将曲线C1沿y轴向下平移n个单位长度(0<n<6).曲线C1与直线BC的公共点中,选两个公共点记作点P和点Q,若四边形C′G′QP是平行四边形,直接写出点P的坐标.一.解答题(共20小题)1.(2022•钟楼区校级模拟)如图,已知二次函数y=x2+mx+m+的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣),P是抛物线在直线AC上方图象上一动点.(1)求二次函数的表达式;(2)求△PAC面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线在点A、B之间的部分(含点A、B)沿x轴向下翻折,得到图象G.现将图象G沿直线AC平移,得到新的图象M与线段PC只有一个公共点,请直接写出图象M的顶点横坐标n的取值范围.2.(2022•保定一模)如图,关于x的二次函数y=x2﹣2x+t2+2t﹣5的图象记为L,点P是L上对称轴右侧的一点,作PQ⊥y轴,与L在对称轴左侧交于点Q;点A,B的坐标分别为(1,0),(1,1),连接AB.(1)若t=1,设点P,Q的横坐标分别为m,n,求n关于m的关系式;(2)若L与线段AB有公共点,求t的取值范围;(3)当2t﹣3<x<2t﹣1时,y的最小值为﹣,直接写出t的值.3.(2022•广陵区校级二模)在平面直角坐标系中,已知函数y1=2x和函数y2=﹣x+6,不论x取何值,y0都取y1与y2二者之中的较小值.(1)求函数y1和y2图象的交点坐标,并直接写出y0关于x的函数关系式;(2)现有二次函数y=x2﹣8x+c,若函数y0和y都随着x的增大而减小,求自变量x的取值范围;(3)在(2)的结论下,若函数y0和y的图象有且只有一个公共点,求c的取值范围.4.(2022•金华模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2mx+6m(x≤2m,m为常数)的图象记作G,图象G上点A的横坐标为2m.(1)当m=1,求图象G的最低点坐标;(2)平面内有点C(﹣2,2).当AC不与坐标轴平行时,以AC为对角线构造矩形ABCD,AB与x轴平行,BC与y轴平行.①若矩形ABCD为正方形时,求点A坐标;②图象G与矩形ABCD的边有两个公共点时,求m的取值范围.5.(2022•清镇市模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2a2x+1(a≠0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线与抛物线交于点B.(1)抛物线的对称轴为直线x=;(用含字母a的代数式表示)(2)若AB=2,求二次函数的表达式;(3)已知点P(a+4,1),Q(0,2),如果抛物线与线段PQ恰有一个公共点,求a的取值范围.6.(2022•五华区三模)已知抛物线y=ax2﹣mx+2m﹣3经过点A(2,﹣4).(1)求a的值;(2)若抛物线与y轴的公共点为(0,﹣1),抛物线与x轴是否有公共点,若有,求出公共点的坐标;若没有,请说明理由;(3)当2≤x≤4时,设二次函数y=ax2﹣mx+2m﹣3的最大值为M,最小值为N,若=,求m的值.7.(2022•秦淮区二模)在平面直角坐标系中,一个二次函数的图象的顶点坐标是(2,1),与y轴的交点坐标是(0,5).(1)求该二次函数的表达式;(2)在同一平面直角坐标系中,若该二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,求n的取值范围.8.(2022•盐城二模)若二次函数y=ax2+bx+a+2的图象经过点A(1,0),其中a、b为常数.(1)用含有字母a的代数式表示抛物线顶点的横坐标;(2)点B(﹣,1)、C(2,1)为坐标平面内的两点,连接B、C两点.①若抛物线的顶点在线段BC上,求a的值;②若抛物线与线段BC有且只有一个公共点,求a的取值范围.9.(2022•滑县模拟)如图,已知二次函数y=x2+2x+c与x轴正半轴交于点B(另一个交点为A),与y轴负半轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,求点A的坐标,并结合图象写出不等式x2+2x+c≥kx+b的解集;(3)已知点P(﹣3,1),Q(2,2t+1),且线段PQ与抛物线y=x2+2x+c有且只有一个公共点,直接写出t的取值范围.10.(2022春•龙凤区期中)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a,动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.11.(2022春•鼓楼区校级期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2(a+1)x+a+2(a≠0).(1)当a=﹣时,求抛物线的对称轴及顶点坐标;(2)请直接写出二次函数图象的对称轴是直线(用含a的代数式表示)及二次函数图象经过的定点坐标是.(3)若当1≤x≤5时,函数值有最大值为8,求二次函数的解析式;(4)已知点A(0,﹣3)、B(5,﹣3),若抛物线与线段AB只有一个公共点,请直接写出a的取值范围.12.(2022•绥江县二模)已知二次函数y=ax2+bx﹣3a(a<0)的图象经过(3,0).(1)求二次函数的对称轴;(2)点A的坐标为(1,0),将点A向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到点B,若二次函数的图象与线段AB有公共点,求a的取值范围.13.(2022•南京一模)已知二次函数y=a(x﹣1)(x﹣1﹣a)(a为常数,且a≠0).(1)求证:该函数的图象与x轴总有两个公共点;(2)若点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,比较y1与y2的大小;(3)当0<x<3时,y<2,直接写出a的取值范围.14.(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c为常数),(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x的取值范围.(2)请写出一组b,c的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.15.(2022•花溪区模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(﹣2,1),B(2,﹣3)两点(1)求分别以A(﹣2,1),B(2,﹣3)两点为顶点的二次函数表达式;(2)求b的值,判断此二次函数图象与x轴的交点情况,并说明理由;(3)设(m,0)是该函数图象与x轴的一个公共点.当﹣3<m<﹣1时,结合函数图象,写出a的取值范围.16.(2022•无锡模拟)在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别是(0,﹣3),(0,4),点P(m,0)(m≠0)是x轴上一个动点,过点A作直线AC⊥BP于点D,直线AC与x轴交于点C,过点P作PE∥y轴,交AC于点E.(1)当点P在x轴的正半轴上运动时,是否存在点P,使△OCD与△OBD相似?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.(2)小明通过研究发现:当点P在x轴上运动时,点E(x,y)也相应的在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上运动,为了确定函数解析式小明选取了一些点P的特殊的位置,计算了点E(x,y)的坐标,列表如下:xy请填写表中空格,并根据表中数据求出二次函数的函数解析式;(3)把(2)中所求的抛物线向左平移n个单位长度,把直线y=﹣2x﹣4向下平移n个单位长度,如果平移后的抛物线对称轴右边部分与平移后的直线有公共点,那么请直接写出n的取值范围.17.(2022•朝阳区校级一模)在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+2mx﹣6m(x≤2m,m为常数)的图象记作G,图象G上点A的横坐标为2m.平面内有点C(﹣2,﹣2).当AC不与坐标轴平行时,以AC为对角线构造矩形ABCD,AB与x轴平行,BC与y轴平行.(1)当m=﹣2,求图象G的最高点坐标;(2)若图象G过点(3,﹣9),求出m的取值范围;(3)若矩形ABCD为正方形时,求点A坐标;(4)图象G与矩形ABCD的边有两个公共点时,直接写出m的取值范围.18.(2022•如东县一模)定义:若两个函数的图象关于某一点P中心对称,则称这两个函数关于点P互为“伴随函数”.例如,函数y=x2与y=﹣x2关于原点O互为“伴随函数”.(1)函数y=x+1关于原点O的“伴随函数”的函数解析式为,函数y=(x﹣2)2+1关于原点O的“伴随函数”的函数解析式为;(2)已知函数y=x2﹣2x与函数G关于点P(m,3)互为“伴随函数”.若当m<x<7时,函数y=x2﹣2x与函数G的函数值y都随自变量x的增大而增大,求m的取值范围;(3)已知点A(0,1),点B(4,1),点C(2,0),二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与函数N关于点C互为“伴随函数”,将二次函数y=ax2﹣2ax﹣3a(a>0)与函数N的图象组成的图形记为W,若图形W与线段AB恰有2个公共点,直接写出a的取值范围.19.(2022•南京模拟)对于平面直角坐标系xOy中的图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为图形N上任意一点,如果P,Q两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为图形M,N间的“距离”,记作d(M,N).特别的,当图形M,N有公共点时,记作d(M,N)=0.一次函数y=kx+2的图象为L,L与y轴交点为D,在△ABC中,A(0,1),B(﹣1,0),C(1,0).(1)求d(点D,△ABC)=;当k=1时,求d(L,△ABC)=;(2)若d(L,△ABC)=0,直接写出k的取值范围;(3)函数y=x+b的图象记为W,若d(W,△ABC)≤2,则b的取值范围是.20.(2022•南京模拟)若一个函数图象上存在横纵坐标互为相反数的点,我们将其称之为“反值点”,例如直线y=x+2的图象上的(﹣1,1)即为反值点.(1)判断反比例函数的图象上是否存在反值点?若存在,求出反值点的坐标,若不存在,说明理由;(2)判断关于x的函数(a是常数)的图象上是否存在反值点?若存在,求出反值点的坐标,若不存在,说明理由;(3)将二次函数y=x2﹣2x﹣3的图象向上平移m(m为常数,且m>0)个单位后,若在其图象上存在两个反值点,求m的取值范围.

【例1】(2022•大庆)已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,将二次函数y=x2+bx+m图象中y轴左侧部分沿x轴翻折,保留其他部分得到新的图象C.(1)求b的值;(2)①当m<0时,图C与x轴交于点M,N(M在N的左侧),与y轴交于点P.当△MNP为直角三角形时,求m的值;②在①的条件下,当图象C中﹣4≤y<0时,结合图象求x的取值范围;(3)已知两点A(﹣1,﹣1),B(5,﹣1),当线段AB与图象C恰有两个公共点时,直接写出m的取值范围.【分析】(1)由二次函数的对称轴直接可求b的值;(2)①求出M(2﹣,0),N(2+,0),再求出MN=2,MN的中点坐标为(2,0),利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,列出方程即可求解;②求出抛物线y=x2﹣4x﹣1(x≥0)与直线y=﹣4的交点为(1,﹣4),(3,﹣4),再求出y=x2﹣4x﹣1关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x+1(x<0)当﹣x2+4x+1=﹣4时,解得x=5(舍)或x=﹣1,抛物线y=﹣x2+4x+1(x<0)与直线y=﹣4的交点为(﹣1,﹣4),结合图像可得﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+时,﹣4≤y<0;(3)通过画函数的图象,分类讨论求解即可.【解析】(1)∵已知二次函数y=x2+bx+m图象的对称轴为直线x=2,∴b=﹣4;(2)如图1:①令x2+bx+m=0,解得x=2﹣或x=2+,∵M在N的左侧,∴M(2﹣,0),N(2+,0),∴MN=2,MN的中点坐标为(2,0),∵△MNP为直角三角形,∴=,解得m=0(舍)或m=﹣1;②∵m=﹣1,∴y=x2﹣4x﹣1(x≥0),令x2﹣4x﹣1=﹣4,解得x=1或x=3,∴抛物线y=x2﹣4x﹣1(x≥0)与直线y=﹣4的交点为(1,﹣4),(3,﹣4),∵y=x2﹣4x﹣1关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x+1(x<0),当﹣x2+4x+1=﹣4时,解得x=5(舍)或x=﹣1,∴抛物线y=﹣x2+4x+1(x<0)与直线y=﹣4的交点为(﹣1,﹣4),∴﹣1≤x<2﹣或0≤x≤1或3≤x<2+时,﹣4≤y<0;(3)y=x2﹣4x+m关于x轴对称的抛物线解析式为y=﹣x2+4x﹣m(x<0),如图2,当y=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点A时,﹣1﹣4﹣m=﹣1,解得m=﹣4,∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0),当x=5时,y=1,∴y=x2﹣4x﹣4(x≥0)与线段AB有一个交点,∴m=﹣4时,当线段AB与图象C恰有两个公共点;如图3,当y=x2﹣4x+m(x≥0)经过点(0,﹣1)时,m=﹣1,此时图象C与线段AB有三个公共点,∴﹣4≤m<﹣1时,线段AB与图象C恰有两个公共点;如图4,当y=﹣x2+4x﹣m(x<0)经过点(0,﹣1)时,m=1,此时图象C与线段AB有两个公共点,当y=x2﹣4x+m(x≥0)的顶点在线段AB上时,m﹣4=﹣1,解得m=3,此时图象C与线段AB有一个公共点,∴1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点;综上所述:﹣4≤m<﹣1或1≤m<3时,线段AB与图象C恰有两个公共点.【例2】.(2022•湖北)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=x2﹣2x﹣3的顶点为A,与y轴交于点C,线段CB∥x轴,交该抛物线于另一点B.(1)求点B的坐标及直线AC的解析式;(2)当二次函数y=x2﹣2x﹣3的自变量x满足m≤x≤m+2时,此函数的最大值为p,最小值为q,且p﹣q=2,求m的值;(3)平移抛物线y=x2﹣2x﹣3,使其顶点始终在直线AC上移动,当平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点时,设此时抛物线的顶点的横坐标为n,请直接写出n的取值范围.【分析】(1)求出A、B、C三点坐标,再用待定系数法求直线AC的解析式即可;(2)分四种情况讨论:①当m>1时,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,解得m=(舍);②当m+2<1,即m<﹣1,p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)+3=2,解得m=﹣(舍);③当m≤1≤m+1,即0≤m≤1,p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3+4=2,解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);④当m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,解得m=+1(舍)或m=﹣+1;(3)分两种情况讨论:①当抛物线向左平移h个单位,则向上平移h个单位,平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1+h)2﹣4+h,求出直线BA的解析式为y=x﹣5,联立方程组,由Δ=0时,解得h=,此时抛物线的顶点为(,﹣),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;②当抛物线向右平移k个单位,则向下平移k个单位,平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,当抛物线经过点B时,此时抛物线的顶点坐标为(4,﹣7),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;当抛物线的顶点为(1,﹣4)时,平移后的抛物线与射线BA有两个公共点,由此可求解.【解析】(1)∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,∴顶点A(1,﹣4),令x=0,则y=﹣3,∴C(0,﹣3),∵CB∥x轴,∴B(2,﹣3),设直线AC解析式为y=kx+b,,解得,∴y=﹣x﹣3;(2)∵抛物线y=x2﹣2x﹣3的对称轴为直线x=1,①当m>1时,x=m时,q=m2﹣2m﹣3,x=m+2时,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3﹣m2+2m+3=2,解得m=(舍);②当m+2<1,即m<﹣1,x=m时,p=m2﹣2m﹣3,x=m+2时,q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,∴p﹣q=m2﹣2m﹣3﹣(m+2)2+2(m+2)+3=2,解得m=﹣(舍);③当m≤1≤m+1,即0≤m≤1,x=1时,q=﹣4,x=m+2时,p=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3,∴p﹣q=(m+2)2﹣2(m+2)﹣3+4=2,解得m=﹣1或m=﹣﹣1(舍);④当m+1<1≤m+2,即﹣1≤m<0,x=1时,q=﹣4,x=m时,p=m2﹣2m﹣3,∴p﹣q=m2﹣2m﹣3+4=2,解得m=1+(舍)或m=1﹣,综上所述:m的值﹣1或1﹣;(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,∴,解得,∴y=﹣x﹣3,①如图1,当抛物线向左平移h个单位,则向上平移h个单位,∴平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1+h)2﹣4+h,设直线BA的解析式为y=k'x+b',∴,解得,∴y=x﹣5,联立方程组,整理得x2﹣(3﹣2h)x+h2﹣h+2=0,当Δ=0时,(3﹣2h)2﹣4(h2﹣h+2)=0,解得h=,此时抛物线的顶点为(,﹣),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点;②如图2,当抛物线向右平移k个单位,则向下平移k个单位,∴平移后的抛物线解析式为y=(x﹣1﹣k)2﹣4﹣k,当抛物线经过点B时,(2﹣1﹣k)2﹣4﹣k=﹣3,解得k=0(舍)或k=3,此时抛物线的顶点坐标为(4,﹣7),此时平移后的抛物线与射线BA只有一个公共点,当抛物线的顶点为(1,﹣4)时,平移后的抛物线与射线BA有两个公共点,∴综上所述:1<n≤4或n=.【例3】(2022•张家界)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于A(1,0),B(4,0)两点,与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)求抛物线的函数表达式及点D的坐标;(2)若四边形BCEF为矩形,CE=3.点M以每秒1个单位的速度从点C沿CE向点E运动,同时点N以每秒2个单位的速度从点E沿EF向点F运动,一点到达终点,另一点随之停止.当以M、E、N为顶点的三角形与△BOC相似时,求运动时间t的值;(3)抛物线的对称轴与x轴交于点P,点G是点P关于点D的对称点,点Q是x轴下方抛物线上的动点.若过点Q的直线l:y=kx+m(|k|)与抛物线只有一个公共点,且分别与线段GA、GB相交于点H、K,求证:GH+GK为定值.【分析】(1)二次函数表达式可设为:y=ax2+bx+3,将A(1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+3,解方程可得a和b的值,再利用顶点坐标公式可得点D的坐标;(2)根据t秒后点M的运动距离为CM=t,则ME=3﹣t,点N的运动距离为EN=2t.分两种情形,当△EMN∽△OBC时,得,解得t=;当△EMN∽△OCB时,得,解得t=;(3)首先利用中点坐标公式可得点G的坐标,利用待定系数法求出直线AG和BG的解析式,再根据直线l:y=kx+m与抛物线只有一个公共点,联立两函数解析式,可得Δ=0,再求出点H和k的横坐标,从而解决问题.【解析】(1)设二次函数表达式为:y=ax2+bx+3,将A(1,0)、B(4,0)代入y=ax2+bx+3得:,解得,∴抛物线的函数表达式为:,又∵=,==,∴顶点为D;(2)依题意,t秒后点M的运动距离为CM=t,则ME=3﹣t,点N的运动距离为EN=2t.①当△EMN∽△OBC时,∴,解得t=;②当△EMN∽△OCB时,∴,解得t=;综上所述,当或时,以M、E、N为顶点的三角形与△BOC相似;(3)∵点关于点D的对称点为点G,∴,∵直线l:y=kx+m与抛物线只有一个公共点,∴只有一个实数解,∴Δ=0,即:,解得:,利用待定系数法可得直线GA的解析式为:,直线GB的解析式为:,联立,结合已知,解得:xH=,同理可得:xK=,则:GH==,GK==×,∴GH+GK=+×=,∴GH+GK的值为.【例4】(2022•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),与x轴的另一个交点为A,与y轴交于点C,作直线AD.(1)①求抛物线的函数表达式;②直接写出直线AD的函数表达式;(2)点E是直线AD下方的抛物线上一点,连接BE交AD于点F,连接BD,DE,△BDF的面积记为S1,△DEF的面积记为S2,当S1=2S2时,求点E的坐标;(3)点G为抛物线的顶点,将抛物线图象中x轴下方的部分沿x轴向上翻折,与抛物线剩下的部分组成新的曲线记为C1,点C的对应点为C′,点G的对应点为G′,将曲线C1沿y轴向下平移n个单位长度(0<n<6).曲线C1与直线BC的公共点中,选两个公共点记作点P和点Q,若四边形C′G′QP是平行四边形,直接写出点P的坐标.【分析】(1)运用待定系数法即可求得抛物线解析式和直线AD的解析式;(2)设点E(t,t2﹣t﹣3),F(x,y),过点E作EM⊥x轴于点M,过点F作FN⊥x轴于点N,如图1,根据三角形面积关系可得=,由EM∥FN,可得△BFN∽△BEM,得出===,可求得F(2+t,t2﹣t﹣2),代入直线AD的解析式即可求得点E的坐标;(3)根据题意可得:点C′(0,3),G′(2,4),向上翻折部分的图象解析式为y=﹣(x﹣2)2+4,向上翻折部分平移后的函数解析式为y=﹣(x﹣2)2+4﹣n,平移后抛物线剩下部分的解析式为y=(x﹣2)2﹣4﹣n,利用待定系数法可得:直线BC的解析式为y=x﹣3,直线C′G′的解析式为y=x+3,由四边形C′G′QP是平行四边形,分类讨论即可.【解析】(1)①∵抛物线y=ax2+bx﹣3经过点B(6,0)和点D(4,﹣3),∴,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣x﹣3;②由①得y=x2﹣x﹣3,当y=0时,x2﹣x﹣3=0,解得:x1=6,x2=﹣2,∴A(﹣2,0),设直线AD的函数表达式为y=kx+d,则,解得:,∴直线AD的函数表达式为y=x﹣1;(2)设点E(t,t2﹣t﹣3),F(x,y),过点E作EM⊥x轴于点M,过点F作FN⊥x轴于点N,如图1,∵S1=2S2,即=2,∴=2,∴=,∵EM⊥x轴,FN⊥x轴,∴EM∥FN,∴△BFN∽△BEM,∴===,∵BM=6﹣t,EM=﹣(t2﹣t﹣3)=﹣t2+t+3,∴BN=(6﹣t),FN=(﹣t2+t+3),∴x=OB﹣BN=6﹣(6﹣t)=2+t,y=﹣(﹣t2+t+3)=t2﹣t﹣2,∴F(2+t,t2﹣t﹣2),∵点F在直线AD上,∴t2﹣t﹣2=﹣(2+t)﹣1,解得:t1=0,t2=2,∴E(0,﹣3)或(2,﹣4);(3)∵y=x2﹣x﹣3=(x﹣2)2﹣4,∴顶点坐标为G(2,﹣4),当x=0时,y=3,即点C(0,﹣3),∴点C′(0,3),G′(2,4),∴向上翻折部分的图象解析式为y=﹣(x﹣2)2+4,∴向上翻折部分平移后的函数解析式为y=﹣(x﹣2)2+4﹣n,平移后抛物线剩下部分的解析式为y=(x﹣2)2﹣4﹣n,设直线BC的解析式为y=k′x+d′(k′≠0),把点B(6,0),C(0,﹣3)代入得:,解得:,∴直线BC的解析式为y=x﹣3,同理直线C′G′的解析式为y=x+3,∴BC∥C′G′,设点P的坐标为(s,s﹣3),∵点C′(0,3),G′(2,4),∴点C′向右平移2个单位,再向上平移1个单位得到点G′,∵四边形C′G′QP是平行四边形,∴点Q(s+2,s﹣2),当点P,Q均在向上翻折部分平移后的图象上时,则,解得:(不符合题意,舍去),当点P在向上翻折部分平移后的图象上,点Q在平移后抛物线剩下部分的图象上时,则,解得:或(不合题意,舍去),当点P在平移后抛物线剩下部分的图象上,点Q在向上翻折部分平移后的图象上时,则,解得:或(不合题意,舍去),综上所述,点P的坐标为(1+,)或(1﹣,).一.解答题(共20小题)1.(2022•钟楼区校级模拟)如图,已知二次函数y=x2+mx+m+的图象与x轴交于点A、B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣),P是抛物线在直线AC上方图象上一动点.(1)求二次函数的表达式;(2)求△PAC面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,抛物线在点A、B之间的部分(含点A、B)沿x轴向下翻折,得到图象G.现将图象G沿直线AC平移,得到新的图象M与线段PC只有一个公共点,请直接写出图象M的顶点横坐标n的取值范围.【分析】(1)利用待定系数法即可求得答案;(2)令y=0,可求得:A(﹣5,0),B(﹣1,0),再运用待定系数法求得直线AC的解析式为y=﹣x﹣,如图1,设P(t,﹣t2﹣3t﹣),过点P作PH∥y轴交直线AC于点H,则PH=﹣t2﹣t,利用S△PAC=S△PAH+S△PCH=﹣(t+)2+,即可运用二次函数求最值的方法求得答案;(3)运用翻折变换的性质可得图象G的函数解析式为:y=(x+3)2﹣2,顶点坐标为(﹣3,﹣2),进而根据平移规律可得:图象M的函数解析式为:y=(x﹣n)2﹣n﹣,顶点坐标为(n,﹣n﹣),当图象M经过点C(0,﹣)时,可求得:n=﹣1或n=2,当图象M的端点B在PC上时,可求得:n=﹣或n=(舍去),就看得出:图象M的顶点横坐标n的取值范围为:﹣≤n≤﹣1或n=2.【解析】(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+m+与y轴交于点C(0,﹣),∴m+=﹣,解得:m=﹣3,∴该抛物线的解析式为:y=﹣x2﹣3x﹣;(2)在y=﹣x2﹣3x﹣中,令y=0,得:﹣x2﹣3x﹣=0,解得:x1=﹣5,x2=﹣1,∴A(﹣5,0),B(﹣1,0),设直线AC的解析式为y=kx+b,∵A(﹣5,0),C(0,﹣),∴,解得:,∴直线AC的解析式为y=﹣x﹣,如图1,设P(t,﹣t2﹣3t﹣),过点P作PH∥y轴交直线AC于点H,则H(t,﹣t﹣),∴PH=﹣t2﹣3t﹣﹣(﹣t﹣)=﹣t2﹣t,∴S△PAC=S△PAH+S△PCH=•PH•(xP﹣xA)+•PH•(xC﹣xP)=•PH•(xC﹣xA)=×(﹣t2﹣t)×[0﹣(﹣5)]=t2﹣t=﹣(t+)2+,∴当t=﹣时,S△PAC取得最大值,此时,点P的坐标为(﹣,);(3)如图2,抛物线y=﹣x2﹣3x﹣在点A、B之间的部分(含点A、B)沿x轴向下翻折,得到图象G,∵y=﹣x2﹣3x﹣=(x+3)2+2,顶点为(﹣3,2),∴图象G的函数解析式为:y=(x+3)2﹣2,顶点坐标为(﹣3,﹣2),∵图象G沿直线AC平移,得到新的图象M,顶点运动的路径为直线y=﹣x﹣,∴图象M的顶点坐标为(n,﹣n﹣),∴图象M的函数解析式为:y=(x﹣n)2﹣n﹣,当图象M经过点C(0,﹣)时,则:﹣=(0﹣n)2﹣n﹣,解得:n=﹣1或n=2,当图象M的端点B在PC上时,∵线段PC的解析式为:y=﹣x﹣(﹣≤x≤0),点B(﹣1,0)运动的路径为直线y=﹣x﹣,∴联立可得:,解得:,将代入y=(x﹣n)2﹣n﹣,可得:(﹣﹣n)2﹣n﹣=,解得:n=﹣或n=(舍去),∴图象M的顶点横坐标n的取值范围为:﹣≤n≤﹣1或n=2.2.(2022•保定一模)如图,关于x的二次函数y=x2﹣2x+t2+2t﹣5的图象记为L,点P是L上对称轴右侧的一点,作PQ⊥y轴,与L在对称轴左侧交于点Q;点A,B的坐标分别为(1,0),(1,1),连接AB.(1)若t=1,设点P,Q的横坐标分别为m,n,求n关于m的关系式;(2)若L与线段AB有公共点,求t的取值范围;(3)当2t﹣3<x<2t﹣1时,y的最小值为﹣,直接写出t的值.【分析】(1)当t=1时,抛物线为y=x2﹣2x﹣2,可求得它的对称轴为直线x=1,由点P与点Q关于直线x=1对称得m+n=2,即可求得n关于m的关系式;(2)将y=x2﹣2x+t2+2t﹣5配成顶点式y=(x﹣1)2+t2+2t﹣6,则抛物线的对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,t2+2t﹣6),再说明线段AB在直线x=1上,由L与线段AB有公共点可列不等式组得0≤t2+2t﹣6≤1,解不等式组求出它的解集即可;(3)分三种情况,一是直线x=2t﹣1在抛物线的对称轴的左侧,在2t﹣3<x<2t﹣1范围内图象不存在最低点,因此不存在y的最小值;二是直线x=1在直线x=2t﹣3与直线x=2t﹣1之间时,抛物线的顶点为最低点,可列方程t2+2t﹣6=﹣,解方程求出符合题意的t值;三是直线x=2t﹣3在抛物线的对称轴的右侧,在2t﹣3<x<2t﹣1范围内图象不存在最低点,因此不存在y的最小值.【解析】(1)如图1,当t=1时,L为抛物线y=x2﹣2x﹣2,∵y=x2﹣2x﹣2=(x﹣1)2﹣3,∴该抛物线的对称轴为直线x=1,∵点P、Q分别是对称轴右侧、左侧L上的点,且PQ⊥y轴,∴m+n=2,∴n=﹣m+2(m>1).(2)如图2,L为抛物线y=x2﹣2x+t2+2t﹣5=(x﹣1)2+t2+2t﹣6,∴L的对称轴为直线x=1,顶点坐标为(1,t2+2t﹣6),∵A(1,0),B(1,1),∴线段AB在直线x=1上,∵L与线段AB有公共点,∴0≤t2+2t﹣6≤1,解得﹣1﹣2≤t≤﹣1﹣或﹣1+≤t≤﹣1+2,∴t的取值范围是﹣1﹣2≤t≤﹣1﹣或﹣1+≤t≤﹣1+2.(3)当2t﹣1<1,即t<1时,如图3,∵在2t﹣3<x<2t﹣1范围内图象不存在最低点,∴此时不存在y的最小值;当2t﹣1≥1且2t﹣3≤1,即1≤t≤2时,如图4,∵L的顶点为最低点,∴t2+2t﹣6=﹣,解得t1=,t2=,∵<1,∴t2=不符合题意,舍去;当2t﹣3>1,即t>2时,如图5,∵在2t﹣3<x<2t﹣1范围内图象不存在最低点,∴此时不存在y的最小值,综上所述,t的值为.3.(2022•广陵区校级二模)在平面直角坐标系中,已知函数y1=2x和函数y2=﹣x+6,不论x取何值,y0都取y1与y2二者之中的较小值.(1)求函数y1和y2图象的交点坐标,并直接写出y0关于x的函数关系式;(2)现有二次函数y=x2﹣8x+c,若函数y0和y都随着x的增大而减小,求自变量x的取值范围;(3)在(2)的结论下,若函数y0和y的图象有且只有一个公共点,求c的取值范围.【分析】(1)联立两函数解析式求出交点坐标,然后根据一次函数的增减性解答;(2)根据一次函数的增减性判断出x≥2,再根据二次函数解析式求出对称轴,然后根据二次函数的增减性可得x<4,从而得解;(3)①若函数y=x2﹣8x+c与y0=﹣x+6只有一个交点,联立两函数解析式整理得到关于x的一元二次方程,利用根的判别式Δ=0求出c的值,然后求出x的值,若在x的取值范围内,则符合;②若函数y=x2﹣8x+c与y0=﹣x+6有两个交点,先利用根的判别式求出c的取值范围,先求出x=2与x=4时的函数值,然后利用一个解在x的范围内,另一个解不在x的范围内列出不等式组求解即可.【解析】(1)∵,∴,∴函数y1和y2图象交点坐标(2,4);y0关于x的函数关系式为y0=;(2)∵对于函数y0,y0随x的增大而减小,∴y0=﹣x+6(x≥2),又∵函数y=x2﹣8x+c的对称轴为直线x=4,且a=1>0,∴当x<4时,y随x的增大而减小,∴2≤x<4;(3)①若函数y=x2﹣8x+c与y0=﹣x+6只有一个交点,且交点在2<x<4范围内,则x2﹣8x+c=﹣x+6,即x2﹣7x+(c﹣6)=0,∴Δ=(﹣7)2﹣4(c﹣6)=73﹣4c=0,解得c=,此时x1=x2=,符合2<x<4,∴c=;②若函数y=x2﹣8x+c与y0=﹣x+6有两个交点,其中一个在2<x<4范围内,另一个在2<x<4范围外,∴Δ=73﹣4c>0,解得c<,∵对于函数y0,当x=2时,y0=4;当x=4时y0=2,又∵当2<x<4时,y随x的增大而减小,若y=x2﹣8x+c与y0=﹣x+6在2<x<4内有一个交点,则当x=2时y>y0;当x=4时y<y0,即当x=2时,y≥4;当x=4时,y≤2,∴,解得16<c<18,又c<,∴16<c<18,综上所述,c的取值范围是:c=或16<c<18.4.(2022•金华模拟)在平面直角坐标系中,二次函数y=x2﹣2mx+6m(x≤2m,m为常数)的图象记作G,图象G上点A的横坐标为2m.(1)当m=1,求图象G的最低点坐标;(2)平面内有点C(﹣2,2).当AC不与坐标轴平行时,以AC为对角线构造矩形ABCD,AB与x轴平行,BC与y轴平行.①若矩形ABCD为正方形时,求点A坐标;②图象G与矩形ABCD的边有两个公共点时,求m的取值范围.【分析】(1)由m=1代入抛物线解析式,将二次函数解析式化为顶点式求解;(2)①将x=2m代入抛物线解析式求出点A坐标,由正方形的性质即可求解;②分类讨论,数形结合解题,根据A点在图象G上,再在图象G上找一个点可以满足条件,然后根据m的取值范围进行分类讨论进行解题即可.【解析】(1)m=1时,y=x2﹣2x+6=(x﹣1)2+5,∴顶点为(1,5),∵x≤2,∴图象G的最低点坐标为(1,5);(2)①当x=2m时,y=6m,∴A(2m,6m),∵C(﹣2,2),∵正方形ABCD中,AB与x轴平行,BC与y轴平行,∴B(﹣2,6m),同理得D(2m,2),∵AD=CD,∴|6m﹣2|=|2m+2|,∴2m+2=﹣6m+2或2m+2=﹣2+6m,解得m=0或m=1,∴点A的坐标为(0,0)或(2,6);②∵点A在图象G上,∴图象G与矩形ABCD已经有一个公共点A,∵图象G与矩形ABCD的边有两个公共点,∴只需图象G与矩形ABCD的边再由一个公共点即可;∵点A的横坐标为2m,∴A(2m,6m),当x=﹣2时,y=4+10m,当4+10m=6m时,m=﹣1,如图1,当m<﹣1时,图象G在x≤2m时,y随x的增大而减小,∴矩形与图象G只有一个交点A;当m=﹣1时,图象G在x≤2m时,y随x的增大而减小,当﹣1<m≤0时,图象G与矩形有两个交点;当经过点C时,4+10m=2,解得m=﹣,∴m>﹣时,图象G与矩形有两个交点;如图3,当6m=2时,即m=,当0<m<时,2m>m,∵x2﹣2mx+4m=6m,整理得,x2﹣2mx=0,∵Δ=4m2≥0,∵m≠0,∴Δ>0,此时图象G与AB边有另一个交点,∴此时图象G与矩形ABCD有三个交点,当m=时,A点坐标为(,2),此时AC不与x轴平行,不符合题意;当m>时,此时图象G与矩形ABCD有两个交点;综上所述:﹣1<m≤0或m>时,图象G与矩形ABCD有两个交点.5.(2022•清镇市模拟)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2﹣2a2x+1(a≠0)与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线与抛物线交于点B.(1)抛物线的对称轴为直线x=a;(用含字母a的代数式表示)(2)若AB=2,求二次函数的表达式;(3)已知点P(a+4,1),Q(0,2),如果抛物线与线段PQ恰有一个公共点,求a的取值范围.【分析】(1)由抛物线对称轴为直线x=﹣求解.(2)由抛物线对称轴及点A坐标可得点B坐标,进而求解.(3)分类讨论a>0与a<0,根据点A,B,P,Q的坐标,结合图象求解.【解析】(1)∵y=ax2﹣2a2x+1,∴抛物线对称轴为直线x=﹣=a.故答案为:a.(2)∵A,B关于抛物线对称轴对称,∴AB=|2a|=2,当a>0时,a=1,∴y=x2﹣2x+1,当a<0时,a=﹣1,∴y=﹣x2﹣2x+1.(3)将x=0代入y=ax2﹣2a2x+1得y=2,∴点A坐标为(0,1),当a>0时,抛物线开口向上,点Q(0,2)在点A(0,1)上方,∵点B与点A关于抛物线对称轴对称,∴点B坐标为(2a,1),∴当a+4≥2a时,点P在抛物线上或在抛物线外部,符合题意,解得a≤4,当a<0时,点Q在抛物线上方,点B在点A左侧,当点P在抛物线内部时,满足题意,∴2a≤a+4≤0,解得a≤﹣4,综上所述,a≤﹣4或0<a≤4.6.(2022•五华区三模)已知抛物线y=ax2﹣mx+2m﹣3经过点A(2,﹣4).(1)求a的值;(2)若抛物线与y轴的公共点为(0,﹣1),抛物线与x轴是否有公共点,若有,求出公共点的坐标;若没有,请说明理由;(3)当2≤x≤4时,设二次函数y=ax2﹣mx+2m﹣3的最大值为M,最小值为N,若=,求m的值.【分析】(1)把点A坐标代入抛物线解析式即可求出a;(2)由(1)知a=﹣,再由抛物线与y轴的交点为(0,﹣1)可以求出m的值,然后由Δ=0,可以得抛物线与x轴有一个公共点,再令y=0解方程求出x即可;(3)先求出抛物线对称轴,然后分﹣2m<2,2≤﹣2m≤4,﹣2m>4三种情况分别求出函数的最大值M和最小值N,由=求出m的值.【解析】(1)∵抛物线y=ax2﹣mx+2m﹣3经过点A(2,﹣4),∴4a﹣2m+2m﹣3=﹣4,解得:a=﹣;(2)由(1)知a=﹣,∴抛物线解析式为y=﹣x2﹣mx+2m﹣3,∵抛物线与y轴的公共点为(0,﹣1),∴2m﹣3=﹣1,解得m=1,∴y=﹣x2﹣x﹣1,∴Δ=b2﹣4ac=(﹣1)2﹣4×(﹣)×(﹣1)=1﹣1=0,∴抛物线与x轴是有一个公共点,令y=0,则﹣x2﹣x﹣1=0,解得:x1=x2=﹣2,∴公共点的坐标为(﹣2,0);(3)由(1)知,抛物线解析式为y=﹣x2﹣mx+2m﹣3,∴对称轴为直线x=﹣=﹣2m,①当﹣2m<2,即m>﹣1时,∵a<0,抛物线开口向下,∴当2≤x≤4时,y随x的增大而减小,∴当x=2时,M=ymax=﹣×22﹣2m+2m﹣3=﹣4,当x=4时,N=ymin=﹣×16﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,∵=,∴=,解得:m=﹣,不符合题意;②当2≤﹣2m≤4即﹣2≤m≤﹣1时,若直线x=2与直线x=﹣2m接近时,则当x=﹣2m时y取得最大值,即M=﹣×(﹣2m)2﹣m×(﹣2m)+2m﹣3=m2+2m﹣3,当x=4时,y取得最小值,即N=﹣×42﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,∵=,∴=,解得:m1=﹣,m2=﹣(不合题意,舍去);若直线x=4与直线x=﹣2m接近时,则当x=﹣2m时y取得最大值,即M=﹣×(﹣2m)2﹣m×(﹣2m)+2m﹣3=m2+2m﹣3,当x=2时,y取得最小值,即N=﹣×22﹣2m+2m﹣3=﹣4,∵=,∴=,解得:m1=,m2=(不符合题意,舍去);③当﹣2m>4即m<﹣2时,∵a<0,抛物线开口向下,∴当2≤x≤4时,y随x的增大而增大,∴当x=2时,N=﹣×22﹣2m+2m﹣3=﹣4,当x=4时,M=﹣×16﹣4m+2m﹣3=﹣2m﹣7,∵=,∴=,解得:m=﹣(不符合题意,舍去),综上所述,m的值为﹣或.7.(2022•秦淮区二模)在平面直角坐标系中,一个二次函数的图象的顶点坐标是(2,1),与y轴的交点坐标是(0,5).(1)求该二次函数的表达式;(2)在同一平面直角坐标系中,若该二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,求n的取值范围.【分析】(1)设抛物线解析式为y=a(x﹣2)2+1,再将(0,5)代入即可求解;(2)二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有两个交点可列出方程a(x﹣2)2+1=x+n,再利用Δ>0,即可求出解.【解析】(1)∵二次函数图象的顶点是(2,1),∴设二次函数的表达式为y=a(x﹣2)2+1,将点(0,5)代入y=a(x﹣2)2+1,得5=a(0﹣2)2+1,解得:a=1,∴二次函数的表达式为:y=(x﹣2)2+1.(2)二次函数的图象与一次函数y=x+n(n为常数)的图象有2个公共点,∴得(x﹣2)2+1=x+n,化简得:x2﹣5x+5﹣n=0,∵有2个公共点,∴Δ>0,∴25﹣4(5﹣n)>0,解得n>.∴n的取值范围为:n.8.(2022•盐城二模)若二次函数y=ax2+bx+a+2的图象经过点A(1,0),其中a、b为常数.(1)用含有字母a的代数式表示抛物线顶点的横坐标;(2)点B(﹣,1)、C(2,1)为坐标平面内的两点,连接B、C两点.①若抛物线的顶点在线段BC上,求a的值;②若抛物线与线段BC有且只有一个公共点,求a的取值范围.【分析】(1)将点A(1,0)代入抛物线解析式,可得b=﹣2﹣2a,继而求出抛物线对称轴即可求解;(2)①根据题意将x=1+,y=1,代入抛物线解方程即可求解;②分a>0;a<0且a≠﹣1;a=﹣1三种情况进行讨论求解即可得a的取值范围.【解析】(1)∵y=ax2+bx+a+2的图象经过点A(1,0),即当x=1时,y=a+b+a+2=0,∴b=﹣2﹣2a,∴y=ax2﹣(2a+2)x+a+2,∴对称轴x=﹣==1+,∴抛物线顶点的横坐标为1+;(2)①抛物线的顶点在线段BC上,且点B(﹣,1)、C(2,1),∴顶点纵坐标为1,且﹣≤1+≤2,当x=1+时,y=1,即a(1+)2﹣(2a+2)(1+)+a+2=1,整理得:﹣=1,解得:a=﹣1,检验,当a=﹣1时,a≠0,∴a=﹣1;②∵对称轴x=1+,当a>0时,对称轴x=1+在点A(1,0)的右侧,即xx=1+>1,∵抛物线与线段BC有且只有一个公共点,点B(﹣,1)、C(2,1),∴当x=2时,y<1,即4a﹣2(2a+2)+a+2<1,解得:a<3,当x=﹣时,y>1,即a+(2a+2)+a+2≥1,解得:a≥﹣,∴0<a<3,当a<0,且a≠﹣1时,对称轴x=1+在点A(1,0)的左侧,即x=1+<1,抛物线开口向下,且过点A(1,0),当x=﹣时,y>1,即a+(2a+2)+a+2>1,解得:a>﹣,∵a<0,∴﹣<a<0;由①知,当a=﹣1时,抛物线顶点恰好在线段BC上,∴当a=﹣1时,抛物线与线段BC有且只有一个公共点,综上所述,抛物线与线段BC有且只有一个公共点时,a的取值范围是0<a<3或﹣<a<0或a=﹣1.9.(2022•滑县模拟)如图,已知二次函数y=x2+2x+c与x轴正半轴交于点B(另一个交点为A),与y轴负半轴交于点C,且OC=3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)设直线AC的解析式为y=kx+b,求点A的坐标,并结合图象写出不等式x2+2x+c≥kx+b的解集;(3)已知点P(﹣3,1),Q(2,2t+1),且线段PQ与抛物线y=x2+2x+c有且只有一个公共点,直接写出t的取值范围.【分析】(1)设B(m,0),可得C(0,﹣3m),代入y=x2+2x+c即可解得抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;(2)令y=0可得A(﹣3,0),由图象即得不等式x2+2x+c≥kx+b的解集为x≤﹣3或x≥0;(3)设直线x=2与抛物线y=x2+2x﹣3交于K,当Q在K及K下方时,线段PQ与抛物线y=x2+2x﹣3有且只有一个公共点,在y=x2+2x﹣3中,令x=2得y=5,根据2t+1≤5,可得t的取值范围是t≤2.【解析】(1)设B(m,0),则OB=m,∵OC=3OB,∴OC=3m,C(0,﹣3m),将B(m,0),C(0,﹣3m)代入y=x2+2x+c得:,解得(此时B不在x轴正半轴,舍去)或,∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3;(2)在y=x2+2x﹣3中,令y=0得x2+2x﹣3=0,解得x=﹣3或x=1,∴A(﹣3,0),由图象可知,当x≤﹣3或x≥0时,抛物线在直线上方,即x2+2x+c≥kx+b,∴不等式x2+2x+c≥kx+b的解集为x≤﹣3或x≥0;(3)设直线x=2与抛物线y=x2+2x﹣3交于K,如图:由图可知,当Q在K及K下方时,线段PQ与抛物线y=x2+2x﹣3有且只有一个公共点,在y=x2+2x﹣3中,令x=2得y=22+2×2﹣3=5,∴2t+1≤5,解得t≤2,答:线段PQ与抛物线y=x2+2x+c有且只有一个公共点,t的取值范围是t≤2.10.(2022春•龙凤区期中)如图,二次函数y=﹣x2﹣2x+4﹣a2的图象与一次函数y=﹣2x的图象交于点A、B(点B在右侧),与y轴交于点C,点A的横坐标恰好为a,动点P、Q同时从原点O出发,沿射线OB分别以每秒和2个单位长度运动,经过t秒后,以PQ为对角线作矩形PMQN,且矩形四边与坐标轴平行.(1)求a的值及t=1秒时点P的坐标;(2)当矩形PMQN与抛物线有公共点时,求时间t的取值范围;(3)在位于x轴上方的抛物线图象上任取一点R,作关于原点(0,0)的对称点为R′,当点M恰在抛物线上时,求R′M长度的最小值,并求此时点R的坐标.【分析】(1)将A(a,﹣2a)代入y=﹣x2﹣2x+4﹣a2可求a的值,设P(m,﹣2m),由OP=,可求m的值,从而求出P点坐标;(2)分别求出P(t,﹣2t),Q(2t,﹣4t),M(2t,﹣2t),N(t,﹣4t),根据在矩形移动的过程中,M点最先与抛物线有交点,点N是抛物线与矩形最后有交点,即可求t的范围;(3)设R(m,﹣m2﹣2m+2),则R'(﹣m,m2+2m﹣2),由R′M=,可得当(m+1)2=时,R'M有最小值,解得m=﹣1或m=﹣﹣1,即可求R(﹣1,)或(﹣﹣1,).【解析】(1)当x=a时,y=﹣2a,∴A(a,﹣2a),∴﹣2a=﹣a2﹣2a+4﹣a2,解得a=,由题意可知a=﹣,∴y=﹣x2﹣2x+2,当t=1时,OP=,设P(m,﹣2m),∴m=,∴m=1,∴P(1,﹣2);(2)由题意可知,OP=t,OQ=2t,∴P(t,﹣2t),Q(2t,﹣4t),∵四边形PMQN是矩形,∴M(2t,﹣2t),N(t,﹣4t),在矩形移动的过程中,M点最先与抛物线有交点,点N是抛物线与矩形最后有交点,当M点在抛物线上时,﹣4t2﹣4t+2=﹣2t,解得t=或t=﹣1(舍),当N点在抛物线上时,﹣t2﹣2t+2=﹣4t,解得t=1+或t=﹣1﹣(舍),∴≤t≤1+时,矩形PMQN与抛物线有公共点;(3)设R(m,﹣m2﹣2m+2),∴R'(﹣m,m2+2m﹣2),由(2)知,M(1,﹣1),∴R′M==,当(m+1)2=时,R'M有最小值,∴m=﹣1或m=﹣﹣1,当y=0时,﹣x2﹣2x+2=0,解得x=﹣1+或x=﹣1﹣,∴抛物线与x轴的交点为(﹣1+,0),(﹣1﹣,0),∵R点在x轴上方,∴﹣1﹣<m<﹣1+,∴m=﹣1或m=﹣﹣1,∴R(﹣1,)或(﹣﹣1,).11.(2022春•鼓楼区校级期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2﹣2(a+1)x+a+2(a≠0).(1)当a=﹣时,求抛物线的对称轴及顶点坐标;(2)请直接写出二次函数图象的对称轴是直线(用含a的代数式表示)及二次函数图象经过的定点坐标是(1,0).(3)若当1≤x≤5时,函数值有最大值为8,求二次函数的解析式;(4)已知点A(0,﹣3)、B(5,﹣3),若抛物线与线段AB只有一个公共点,请直接写出a的取值范围.【分析】(1)利用对称轴公式求得对称轴为直线x=﹣7,再代入解析式求得y的值,即可求得顶点坐标;(2)利用对称轴公式求得对称轴,把解析式变形得到y=(x﹣1)[a(x﹣1)﹣2],即可得到二次函数经过的定点坐标为(1,0);(3)根据(2)可知:二次函数图象的对称轴为直线x=1+,分a>0或a<0两种情况,分对称轴在已知范围的左边,中间,右边分类讨论最值即可解答;(4)分类讨论顶点在线段AB上,a>0,a<0,由点A,B和抛物线的位置结合图象求解.【解析】(1)a=﹣时,y=﹣x2﹣x+∴对称轴为直线x=﹣=﹣7,把x=﹣7代入y=﹣x2﹣x+得,y=8,∴顶点坐标为(﹣7,8);(2)∵y=ax2﹣2(a+1)x+a+2(a≠0).∴对称轴为直线x=﹣=1+,∵y=ax2﹣2(a+1)x+a+2=a(x﹣1)2﹣2(x﹣1)=(x﹣1)[a(x﹣1)﹣2],∴二次函数经过的定点坐标为(1,0);故答案为:(1,0);(3)由(2)知:二次函数图象的对称轴为直线x=1+,分两种情况:①当a<0时,1+<1,在自变量x的值满足1≤x≤5的情况下,y随x的增大而减小,∴当x=1时,y=0,而当1≤x≤5时,函数值有最大值为8,所以此种情况不成立;②当a>0时,1+>1,i)当1<1+≤3时,即a≥,当x=5时,二次函数的最大值为y=25a﹣10(a+1)+a+2=8,∴a=1,此时二次函数的解析式为y=x2﹣4x+3;ii)当1+>3时,在自变量x的值满足1≤x≤5的情况下,y随x的增大而减小,即x=1有最大值,所以此种情况不成立;综上所述:此时二次函数的解析式为:y=x2﹣4x+3;(4)分三种情况:①当抛物线的顶点在线段AB上时,抛物线与线段AB只有一个公共点,即当y=﹣3时,ax2﹣2(a+1)x+a+2=﹣3,ax2﹣2(a+1)x+a+5=0,Δ=4(a+1)2﹣4a(a+5)=0,∴a=,当a=时,x2﹣x+=0,解得:x1=x2=4(符合题意,如图1),②当a>0时,如图2,当x=0时,y>﹣3;当x=5时,y<﹣3,∴,解得:﹣5<a<,∴0<a<;③当a<0时,如图3,当x=0时,y>﹣3;当x=5时,y<﹣3,∴,解得:﹣5<a<,∴﹣5<a<0;综上所述,a的取值范围是:a=或0<a<或﹣5<a<0.12.(2022•绥江县二模)已知二次函数y=ax2+bx﹣3a(a<0)的图象经过(3,0).(1)求二次函数的对称轴;(2)点A的坐标为(1,0),将点A向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到点B,若二次函数的图象与线段AB有公共点,求a的取值范围.【分析】(1)首先利用待定系数法确定函数解析式,然后利用对称轴方程求解;(2)根据平移的性质求得B(2,3),然后由“二次函数的图象与线段AB有公共点”得到4a﹣4a﹣3a≤3,通过解该不等式求得答案.【解析】(1)∵二次函数y=ax2+bx﹣3a(a<0)的图象经过(3,0),∴把(3,0)代入y=ax2+bx﹣3a,得9a+3b﹣3a=0,化简,得b=﹣2a,∴二次函数的对称轴为:.(2)∵点A的坐标为(1,0),将点A向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度后得到点B,∴B(2,3),∵a<0,开口向下,∴二次函数图象与线段AB有交点时,4a﹣4a﹣3a≤3,解得a≥﹣1,故a的取值范围是:﹣1≤a<0.13.(2022•南京一模)已知二次函数y=a(x﹣1)(x﹣1﹣a)(a为常数,且a≠0).(1)求证:该函数的图象与x轴总有两个公共点;(2)若点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,比较y1与y2的大小;(3)当0<x<3时,y<2,直接写出a的取值范围.【分析】(1)令y=0,可得出x的两个解,且两个解不相等即可得出结论;(2)先求出y1﹣y2=3a(a﹣1),然后分三种情况讨论即可;.(3)先求出抛物线与x轴的交点,对称轴,顶点坐标,然后在0<x<3范围内分a>0和a<0两种情况确定函数的最大值,从而得出结论.【解答】(1)证明:令y=0,即a(x﹣1)(x﹣1﹣a)=0,∵a≠0,∴x﹣1=0或x﹣1﹣a=0,即x1=1,x2=1+a,∵1≠1+a,∴方程有两个不相等的实数根,∴该函数的图象与x轴总有两个公共点;(2)∵点(0,y1),(3,y2)在函数图象上,∴y1=a2+a,y2=﹣2a2+4a.∴y1﹣y2=a2+a+2a2﹣4a=3a2﹣3a.∴当a<0或a>1时,y1>y2,当a=1时,y1=y2,当0<a<1时,y1<y2;(3)∵二次函数v=a(x﹣1)(x﹣1﹣a),整理可得:y=ax2﹣a(a+2)x+a(a+1),由(1)可知:当y=0时,解得:x=1,x=1+a,∴二次函数的图象交轴于(﹣1,0)和(1+a,0)两点,对称轴x=﹣=,当x=时,y=a(﹣1)(﹣1﹣a)=a××(﹣)=﹣∴二次函数图象的顶点坐标为(,﹣),由(2)可知:当x=0时,y1=a2+a,当t=3时,y2=﹣2a2+4a,当a>0时,二次函数的图象开口向上,∵0<x<3,∴,解得:﹣2≤a≤1,∴0<a≤I,当a<0时,二次函数图象开口向下,∵对称轴x=,当0<<3,即_2<a<0时,二次函数图象在顶点处取得最大值,∴﹣<2解得:a>﹣2,∴﹣2<a<0,当≤0,即a≤﹣2,由题意可知,a2+a≤2,解得:﹣2≤a≤1,即a=﹣2,综上所述,当0<x<3时,y<2,a的取值范围是:﹣2≤a≤1,且a≠0.14.(2022•余姚市一模)已知:一次函数y1=2x﹣2,二次函数y2=﹣x2+bx+c(b,c为常数),(1)如图,两函数图象交于点(3,m),(n,﹣6).求二次函数的表达式,并写出当y1<y2时x的取值范围.(2)请写出一组b,c的值,使两函数图象只有一个公共点,并说明理由.【分析】(1)将(3,m),(n,﹣6)代入直线解析式求出点坐标,然后通过待定系数法求解,根据图象可得y1<y2时x的取值范围.(2)﹣x2+bx+c=2x﹣2,由Δ=0求解.【解析】(1)将(3,m)代入y1=2x﹣2得m=6﹣2=4,将(n,﹣6)代入y1=2x﹣2得﹣6=2n﹣2,解得n=﹣2,∴抛物线经过点(3,4),(﹣2,﹣6),将(3,4),(﹣2,﹣6)代入y2=﹣x2+bx+c得,解得,∴y=﹣x2+3x+4,由图象可得﹣2<x<3时,抛物线在直线上方,∴y1<y2时x的取值范围是﹣2<x<3.(2)令﹣x2+bx+c=2x﹣2,整理得x2+(2﹣b)x﹣(2+c)=0,当Δ=(2﹣b)2+4(2+c)=0时,两函数图象只有一个公共点,∴b=2,c=﹣2,满足题意.15.(2022•花溪区模拟)已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(﹣2,1),B(2,﹣3)两点(1)求分别以A(﹣2,1),B(2,﹣3)两点为顶点的二次函数表达式;(2)求b的值,判断此二次函数图象与x轴的交点情况,并说明理由;(3)设(m,0)是该函数图象与x轴的一个公共点.当﹣3<m<﹣1时,结合函数图象,写出a的取值范围.【分析】(1)利用待定系数法即可求得;(2)把已知点代入解析式,两式联立即可求出b的值;(3)把m代入ax2+bx+c=0中,写出判别式的值,根据图象经过(﹣2,1),(2,﹣3)两点,分a>0和a<0两种情况讨论即可.【解析】(1)当顶点为A时,设二次函数的解析式为y=a(x+2)2+1,把B的坐标代入得,﹣3=16a+1,解得a=﹣,故当A为顶点时的二次函数表达式为y=﹣(x+2)2+1;当顶点为B时,设二次函数的解析式为y=a(x﹣2)2﹣3,把A的坐标代入得,1=16a﹣3,解得a=,故当B为顶点时的二次函数表达式为y=(x﹣2)2﹣3;(2)把(﹣2,1),(2,﹣3)代入y=ax2+bx+c中,得:,两式相减得﹣4=4b,∴b=﹣1;∵二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(﹣2,1),B(2,﹣3)两点,∴此二次函数图象与x轴有两个交点.(3)∵b=﹣1,∴y=ax2﹣x+c,∵经过A(﹣2,1),∴4a+2+c=1,∴c=﹣1﹣4a,由题意得:am2﹣m+c=0,∴am2﹣m﹣1﹣4a=0,△=1﹣4a(﹣1﹣4a)=1+4a+16a2,当a>0时,则当x=﹣1时,y=a+1﹣1﹣4a<0,解得a>0;当a<0时,则当x=﹣3时,y=9a+3﹣1﹣4a=5a+2<0,解得a<﹣.则a<﹣.综上:a>0或a<﹣.16.(2022•无锡模拟)在平面直角坐标系中,A,B两点的坐标分别是(0,﹣3),(0,4),点P(m,0)(m≠0)是x轴上一个动点,过点A作直线AC⊥BP于点D,直线AC与x轴交于点C,过点P作PE∥y轴,交AC于点E.(1)当点P在x轴的正半轴上运动时,是否存在点P,使△OCD与△OBD相似?若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.(2)小明通过研究发现:当点P在x轴上运动时,点E(x,y)也相应的在二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象上运动,为了确定函数解析式小明选取了一些点P的特殊的位置,计算了点E(x,y)的坐标,列表如下:x﹣202y0﹣30请填写表中空格,并根据表中数据求出二次函数的函数解析式;(3)把(2)中所求的抛物线向左平移n个单位长度,把直线y=﹣2x﹣4向下平移n个单位长度,如果平移后的抛物线对称轴右边部分与平移后的直线有公共点,那么请直接写出n的取值范围.【分析】(1)由图形可知,∠ABD=∠ACO,当∠OPD=∠PDO时,△OCD与△OBD相似,通过证∠BAP=∠PAD,△BOP∽△BDA,利用相似三角形的性质,三角形内角分线的性质即可求出m值;(2)当点P与点C,点O重合时,求出点E的坐标,问题可解;(3)先求出平移后的抛物线和平移后的直线的解析式,将平移后的直线方程代入平移后的抛物线解析式求出m的值即可求出n的取值范围.【解析】(1)存在点P,使△OCD与△OBD相似,理由如下:如图,∵BP⊥AC,∴∠BAD+∠ABD=90°,∵∠OAC+∠ACO=90°,∴∠ABD=∠ACO,当∠COD=∠BDO时,OP=PD,△OCD∽△DBO,连接AP,则∠AOD=∠ADO,∴AO=AD,∵A(0,﹣3),B(0,4),∴OB=4,OA=AD=3,∵AP=AP,∴△AOP≌△ADP(SAS),∴∠BAP=∠DAP,OP=DP,∴BP:OP=BP:PD=AB:AD,∵P(m,0),OP=PD=m,AB=OB+OA=7,AD=AO=3,∴BP:m=7:3,∴BP=m,由△BOP∽△BDA得,OP:AD=OB:BD,BD=BP+PD=m,∴m:3=4:(m),解得m=(负值舍去);∴m的值为.(2)点P与点C重合时,点P与点E重合,分两种情况:①当m>0时,如图,∵∠APB=90°,PO⊥AB,∴Rt△OPB∽Rt△OAP,∴OP:OA=OB:OP,∴OP:3=4:OP,∴OP=2,∴P(2,0),即点E的坐标为(2,0);同理,当m<0时,如图,点E的坐标为(﹣2,0);当点P与原点重合,点E与点A重合时,点E的坐标为(0,﹣3);填写表格如下:x﹣202y0﹣30∴抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)关于y轴对称,b=0,c=﹣3,∴12a﹣3=0,解得a=,∴抛物线的解析式为:y=x2﹣3.(3)∵抛物线y=x2﹣3向左平移n个单位后为:y=(x+n)2﹣3,∴抛物线的顶点为(﹣n,﹣3),直线y=﹣2x﹣4向下平移n个单位为:y=﹣2x﹣4﹣n,将顶点(﹣n,﹣3)代入y=﹣2x﹣4﹣n得,﹣2(﹣n)﹣4﹣n=﹣3,解得n=1,∴平移后的抛物线对称轴右边部分与平移后的直线有公共点时n的取值范围为n>1.17.(2022•朝阳区校级一模)在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+2mx﹣6m(x≤2m,m为常数)的图象记作G,图象G上点A的横坐标为2m.平面内有点C(﹣2,﹣2).当AC不与坐标轴平行时,以AC为对角线构造矩形ABCD,AB与x轴平行,BC与y轴平行.(1)当m=﹣2,求图象G的最高点坐标;(2)若图象G过点(3,﹣9),求出m的取值范围;(3)若矩形ABCD为正方形时,求点A坐标;(4)图象G与矩形ABCD的边有两个公共点时,直接写出m的取值范围.【分析】(1)由m=﹣2代入抛物线解析式,将二次函数解析式化为顶点式求解.(2)由抛物线解析式可得抛物线经过定点(3,﹣9),根据3≤2m求解.(3)将x=2m代入抛物线解析式求出点A坐标,由正方形的性质可得|xA﹣xC|=|yA﹣yC|,进而求解.(4)分类讨论,根据AB与CD,AD与BC的位置关系,结合对应抛物线的顶点位置结合图象求解.【解析】(1)m=﹣2时,y=﹣x2﹣4x+12=﹣(x+2)2+16(x≤﹣4),∴抛物线开口向下,顶点坐标为(﹣2,16),∵﹣4<﹣2,∴x=﹣4时,y=﹣16+16+12=12为函数最大值,∴图象G的最高点坐标为(﹣4,12).(2)∵y=﹣x2+2mx﹣6m=﹣(x﹣m)2+m2﹣6m,∴抛物线对称轴为直线x=m,将x=3代入y=﹣x2+2mx﹣6m=﹣9,∴抛物线过定点(3,﹣9),∴2m≥3,解得m≥.(3)将x=2m代入y=﹣x2+2mx﹣6m得y=﹣6m,∴点A坐标为(2m,﹣6m),∵C(﹣2,﹣2),∴|xA﹣xC|=|yA﹣yC|,∴2m+2=﹣6m+2或2m+2=﹣2+6m,解得m=0或m=1,∴点A坐标为(0,0)或(2,﹣6).(4)点A为抛物线与矩形交点,当m>0时,抛物线对称轴在线段AD左侧,y轴右侧,当﹣6m<﹣2时,AB在CD下方,m>,∴当抛物线顶点(m,m2﹣6m)在CD下方时满足题意,∴m2﹣6m<﹣2,解得3﹣<m<3+,当﹣1<m≤0时,AD在BC右侧,抛物线对称轴在AD右侧,抛物线在矩形内部的部分y随x增大而增大,满足题意,当m<﹣1时,图象G与矩形只有1交点为A,综上所述,3﹣<m<3+或﹣1<m≤0.18.(2022•如东县一模)定义:若两个函数的图象关于某一点P中心对称,则称这两个函数关于点P互为“伴随函数”.例如,函数y=x2与y=﹣x2关于原点O互为“伴随函数”.(1)函数y=x+1关于原点O的“伴随函数”的函数解析式为y=x﹣1,函数y=(x﹣2)2+1关于原点O的“伴随函数”的函数解析式为y=﹣(x+2)2﹣1;(2)已知函数y=x2﹣2x与函数G关于点P(m,3)互为“伴随函数”.若当m<x<7时,函数y=x

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