中考数学压轴题专题突破二次函数中的定值问题

【中考压轴题专项突破】二次函数中的定值问题1．在平面直角坐标系xOy中，已知二次函数y＝﹣的图象通过点A（2，0）和点B（1，），直线l通过抛物线的顶点且与y轴垂直，垂足为Q．（1）求该二次函数的体现式；（2）设抛物线上有一动点P从点B处出发沿抛物线向下运动，其纵坐标y1随时间t（t≤0）的变化规律为y1＝﹣2t．设点C是线段OP的中点，作DC⊥l于点D．①点P运动的过程中，与否为定值，请阐明理由；②若在点P开始运动的同时，直线l也向下平行移动，且垂足Q的纵坐标y2随时间t的变化规律为y2＝1﹣3t，以OP为直径作⊙C，l与⊙C的交点为E、F，若EF＝，求t的值．2．如图，已知二次函数y＝﹣x2+bx+c的图象通过点C（0，3），与x轴分别交于点A、点B（3，0）．点D（n，y1）、E（n+t，y2）、F（n+4，y3）都在这个二次函数的图象上，其中0＜t＜4，连接DE、DF、EF，记△DEF的面积为S．（1）求二次函数y＝﹣x2+bx+c的体现式；（2）若n＝0，求S的最大值，并求此时t的值；（3）若t＝2，当n不同数值时，S的值与否变化？如不变，求该定值；如变化，试用含n的代数式表达S．3．若一次函数y＝kx+m的图象通过二次函数y＝ax2+bx+c的顶点，我们则称这两个函数为“丘比特函数组”（1）请判断一次函数y＝﹣3x+5和二次函数y＝x2﹣4x+5与否为“丘比特函数组”，并阐明理由．（2）若一次函数y＝x+2和二次函数y＝ax2+bx+c为“丘比特函数组”，已知二次函数y＝ax2+bx+c顶点在二次函数y＝2x2﹣3x﹣4图象上并且二次函数y＝ax2+bx+c通过一次函数y＝x+2与y轴的交点，求二次函数y＝ax2+bx+c的解析式；（3）当﹣3≤x≤﹣1时，二次函数y＝x2﹣2x﹣4的最小值为a，若“丘比特函数组”中的一次函数y＝2x+3和二次函数y＝ax2+bx+c（b、c为参数）相交于PQ两点请问PQ的长度为定值吗？若是，请求出该定值；若不是，请阐明理由．4．已知二次函数y＝kx2+x+（k是常数）．（1）若该函数的图象与x轴有两个不同的交点，试求k的取值范畴；（2）若点（1，k）在某反比例函数图象上，要使该反比例函数和二次函数y＝kx2+x+都是y随x的增大而增大，求k应满足的条件及x的取值范畴；（3）若抛物线y＝kx2+x+与x轴交于A（xA，0）、B（xB，0）两点，且xA＜xB，xA2+xB2＝34，若与y轴不平行的直线y＝ax+b通过点P（1，3），且与抛物线交于Q1（x1，y1）、Q2（x2，y2）两点，试探究与否为定值，并写出探究过程．5．如图，已知二次函数y＝﹣+bx+c的图象与x轴交于A、B两点（点A在点B的左边），与y轴交于点C（0，3），且抛物线的对称轴为直线x＝．（1）直接写出b的值及点A的坐标；（2）∠BAC的平分线交y轴于点D，过点D的直线l与射线AC，AB分别交于点M，N．①直接写出：+＝；②当直线l绕点D旋转时，+与否为定值，若是，求出这个值，若不是，阐明理由．6．如图，抛物线y＝ax2+bx+c的顶点为C（0，﹣），与x轴交于点A、B，连接AC、BC，得等边△ABC．T点从B点出发，以每秒1个单位的速度向点A运动，同时点S从点C出发，以每秒个单位的速度向y轴负方向运动，TS交射线BC于点D，当点T达成A点时，点S停止运动．设运动时间为t秒．（1）求二次函数的解析式；（2）设△TSC的面积为S，求S有关t的函数解析式；（3）以点T为圆心，TB为半径的圆与射线BC交于点E，试阐明：在点T运动的过程中，线段ED的长是一定值，并求出该定值．【中考压轴题专项突破】二次函数中的定值问题参考答案与试题解析1．解：（1）由题意得，解得．故二次函数解析式为y＝﹣x2+1．（2）①＝，理由以下，将P点纵坐标代入（1）的解析式，得：﹣2t═﹣x2+1，x＝，∴点P坐标（，），∴OP中点C的坐标（，），∴CD＝1﹣（）＝，OP＝＝2t+，∴OP＝2CD∴＝．②∵圆心到直线l的距离d＝|﹣（1﹣3t）|＝|2t﹣|，半径r＝OP＝t+，EF＝，又∵（）2+d2＝r2，∴+（2t﹣）2＝（t+）2，解得t＝1或，∴t＝1或时，以OP为直径作⊙C，l与⊙C的交点为E、F，EF＝．2．解：（1）将点B（3，0），C（0，3）代入y＝﹣x2+bx+c，得：，解得：，∴二次函数的体现式为y＝﹣x2+2x+3．（2）当n＝0时，点D的坐标为（0，3），点E的坐标为（t，﹣t2+2t+3），点F的坐标为（4，﹣5）．设直线DF的函数体现式为y＝kx+a（k≠0），将D（0，3），F（4，﹣5）代入y＝kx+a，得：，解得：，∴直线DF的函数体现式为y＝﹣2x+3．过点E作EQ∥y轴，交直线DF于点Q，如图1所示．∵点E的坐标为（t，﹣t2+2t+3），∴点Q的坐标为（t，﹣2t+3），∴EQ＝﹣t2+2t+3﹣（﹣2t+3）＝﹣t2+4t，∴S＝EQ•（xF﹣xD）＝﹣2t2+8t＝﹣2（t﹣2）2+8．∵﹣2＜0，∴当t＝2时，S取最大值，最大值为8．（3）当n取不同数值时，S的值不变．过点DM∥y轴，过点F作FM∥x轴，交直线DM于点M，过点E作EN⊥FM于点N，交直线DF于点G，如图2所示．当t＝2时，点D的坐标为（n，﹣n2+2n+3），点E的坐标为（n+2，﹣n2﹣2n+3），点F的坐标为（n+4，﹣n2﹣6n﹣5），∴点M的坐标为（n，﹣n2﹣6n﹣5），点N的坐标为（n+2，﹣n2﹣6n﹣5），∴DM＝8n+8，EN＝4n+8，MN＝2，NF＝2，∴S＝S梯形DMNE+S△ENF﹣S△DMF，＝MN•（DM+EN）+NF•EN﹣DM•MF，＝12n+16+4n+8﹣16n﹣16，＝8．∴当n取不同数值时，S的值永远为8．3．解：（1）y＝x2﹣4x+5＝（x﹣2）2+1，即顶点坐标为（2，1），当x＝2时，y＝﹣3x+5＝﹣1≠1，故一次函数y＝﹣3x+5和二次函数y＝x2﹣4x+5不是“丘比特函数组”；（2）设：二次函数的顶点为：（m，m+2），将顶点坐标代入二次函数y＝2x2﹣3x﹣4得：m+2＝2m2﹣3m﹣4，解得：m＝3或﹣1，当m＝3时，函数顶点为（3，5），一次函数y＝x+2与y轴的交点为：（0，2），则二次函数体现式为：y＝a（x﹣3）2+5＝a（x2﹣6x+9）+5，即：9a+5＝2，解得：a＝﹣，故：抛物线的体现式为：y＝﹣x2+2x+2；同理当m＝﹣1时，抛物线的体现式为：y＝x2+2x+2，综上，抛物线的体现式为：y＝﹣x2+2x+2或y＝x2+2x+2；（3）是定值，理由：令y＝x2﹣2x﹣4＝0，则x＝1±，故当﹣3≤x≤﹣1时，x＝﹣1时函数获得最小值，即a＝1+2﹣4＝﹣1，设抛物线的顶点为P（m，2m+3），则“丘比特函数组”另外一种交点为Q（x，y），则抛物线的体现式为：y＝a（x﹣m）2+（2m+3）＝﹣（x﹣m）2+（2m+3），由题意得：﹣（x﹣m）2+（2m+3）＝2x+3，整顿得：x2+（2﹣2m）x+（m2﹣2m）＝0，由韦达定理得：x+m＝2m﹣2，解得：x＝m﹣2，故点Q（m﹣2，2m﹣1），则PQ＝＝2，为定值．4．解：（1）∵二次函数y＝kx2+x+与x轴有两个不同的交点，∴，解得k＜且k≠0．（2）设反比例函数解析式为y＝，∵通过点（1，k），∴m＝k，∵反比例函数和二次函数y＝kx2+x+都是y随x的增大而增大，∴k＜0，∵对称轴x＝﹣＝﹣，根据二次函数以及反比例函数的性质可知：当x＜0或0＜x＜﹣时，y随x的增大而增大．（3）结论：＝1．理由：令y＝0，则有kx2+x+＝0，∴xA+xB＝﹣，xA•xB＝，∵xA2+xB2＝34，∴（xA+xB）2﹣2xA•xB＝34，∴（）2﹣﹣34＝0，解得k＝﹣或由（1）可知k＜，∴k＝﹣，∴抛物线解析式为y＝﹣x2+x+，设过点P的直线为y＝kx+b，把P（1，3）代入得3＝k+b，∴b＝3﹣k，∴过点P的直线为y＝kx+3﹣k，∵过点P的直线为y＝kx+3﹣k与物线交于Q1（x1，y1）、Q2（x2，y2）两点，∴y1＝kx1+3﹣k，y2＝kx2+3﹣k，由消去y得x2+（4k﹣2）x﹣3﹣4k＝0，∴x1+x2＝﹣（4k﹣2），x1x2＝﹣3﹣4k，∴＝＝＝＝＝1．5．解：（1）∵抛物线的对称轴为直线x＝，∴﹣＝，解得b＝，将点C（0，3）代入y＝﹣x2+bx+c得c＝3，因此，y＝﹣x2+x+3，令y＝0，则﹣x2+x+3＝0，整顿得，x2﹣2x﹣9＝0，解得x1＝﹣，x2＝3，因此，点A的坐标为（﹣，0）；（2）①∵A的坐标为（﹣，0），∴AO＝，∵点C（0，3），∴OC＝3，根据勾股定理得，AC＝＝＝2，因此，+＝+＝+＝；故答案为：．②+为定值．理由以下：如图，过点D作DE∥AC交x轴于E，则∠ADE＝∠CAD，∵∠BAC的平分线交y轴于点D，∴∠CAD＝∠OAD，∴∠OAD＝∠ADE，∴DE＝AE，∵DE∥AC，∴△NED∽△ANM，∴＝，由图可知，EN＝AN﹣AE，∴＝＝＝1﹣，∴1﹣＝，整顿得，+＝，∵tan∠BAC＝＝＝，∴∠BAC＝60°，∵∠BAC的平分线与y轴相交于点D，∴∠DAO＝∠BAC＝×60°＝30°，∴DO＝AO•tan∠DAO＝×tan30°＝×＝1，∵DE∥AC，∴∠DEO＝∠BAC＝60°，∴DE＝DO÷sin∠DEO＝1÷sin60°＝1÷，∴＝，∴+＝．6．解：（1）∵y＝ax2+bx+c的顶点是（0，﹣），∴抛物线的对称轴是y轴，∴b＝0，故可设抛物线的解析式是：y＝ax2﹣，又∵三角形ABC是等边三角形，且有CO⊥AB，CO＝∴AO＝1，∴A（﹣1，0）把点A代入y＝ax2﹣，得a＝∴抛物线的解析式是y＝x2﹣．（2）当0＜t＜1时，OT＝1﹣t，CS＝t；∴S＝OT•CS＝（1﹣t）t＝﹣t2+t；当1＜t＜2时，OT＝t﹣1，CS＝t；∴S＝