【文档说明】2023年人教版九年级上册《二次函数与线段最值问题》专项练习(含答案) .doc,共(14)页,213.000 KB,由MTyang资料小铺上传
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2023年人教版九年级上册《二次函数与线段最值问题》专项练习1.已知抛物线y=14x2+1具有如下性质:该抛物线上任意一点到定点F(0,2)的距离与到x轴的距离始终相等.如图,点M的坐标为(3,3),P是抛物线y=14x2+1上一个动点,求△PMF周长的最小
值.2.二次函数y=-x2+mx+n的图象经过点A(-1,4),B(1,0),y=-12x+b经过点B,且与二次函数y=-x2+mx+n交于点D.(1)求二次函数的表达式;(2)点N是二次函数图象上一点(点N在BD上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,
交BD于点M,求MN的最大值.3.如图,已知抛物线y=28(x+2)(x-4)与x轴交于点A、B(点A位于点B的左侧),与y轴交于点C,M为抛物线的顶点.(1)求点A、B、C的坐标;(2)设动点N(-2,n),求使MN+BN的值最小时
n的值.[4.如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,∠AOC的平分线交AB于点D,E为BC的中点,已知A(0,4),C(5,0),二次函数y=45x2+
bx+c的图象抛物线经过A,C两点.(1)求该二次函数的表达式;(2)F,G分别为x轴,y轴上的动点,顺次连接D,E,F,G构成四边形DEFG,求四边形DEFG周长的最小值.5.如图所示,直线y=12x-2与x轴、y轴分别交于点A,C,抛物线过点A,C和点
B(1,0).(1)求抛物线的解析式;(2)在x轴上方的抛物线上有一动点D,当D与直线AC的距离DE最大时,求出点D的坐标,并求出最大距离.6.如图,抛物线y=-12x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且OA=2,OC=3.(1)求
抛物线的解析式.(2)点D(2,2)是抛物线上一点,那么在抛物线的对称轴上,是否存在一点P,使得△BDP的周长最小,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.7.如图,已知抛物线y=-1m(x+2)(x-m)(m>0)与x轴相
交于点A,B,与y轴相交于点C,且点A在点B的左侧.(1)若抛物线过点G(2,2),求实数m的值;(2)在(1)的条件下,在抛物线的对称轴上找一点H,使AH+CH最小,并求出点H的坐标.[8.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-2,-4),O(0,0)
,B(2,0)三点.(1)求抛物线y=ax2+bx+c的解析式;(2)若点M是该抛物线对称轴上的一点,求AM+OM的最小值.9.如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象交x轴于A,B两点,交y轴于点
D,点B的坐标为(3,0),顶点C的坐标为(1,4).(1)求二次函数的解析式和直线BD的解析式;(2)P是直线BD上的一个动点,过点P作x轴的垂线,交抛物线于点M,当点P在第一象限时,求线段PM长度的最大值.10.如图,抛
物线y=12x2+bx-2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,且A(-1,0).(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)判断△ABC的形状,并证明你的结论;(3)M是抛物线对称轴上的一个动点,当△ACM的周长最小时,求点M的坐标.11.如图,抛物线y=ax2+bx-3过点
A(1,0),B(-3,0),直线AD交抛物线于点D,点D的横坐标为-2,P(m,n)是线段AD上的动点.(1)求直线AD及抛物线的解析式;(2)过点P的直线垂直于x轴,交抛物线于点Q,求线段PQ的长度l与m之
间的关系式,当m为何值时,PQ最长?12.如图1,已知抛物线y=﹣45x2+245x﹣4与y轴相交于点A,与x轴相交于B和点C(点C在点B的右侧,点D的坐标为(4,﹣4),将线段OD沿x轴的正方向平移n个单位后得到线段EF.(1)当n=时,点E或点F正好移动到抛物线上;(2)当点F
正好移动到抛物线上,EF与CD相交于点G时,求GF的长;(3)如图2,若点P是x轴上方抛物线上一动点,过点P作平行于y轴的直线交AC于点M,探索是否存在点P,使线段MP长度有最大值?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.答案1.解:过点M作ME⊥x轴于点E,交抛物线y=14x2+
1于点P,此时△PMF的周长最小.∵F(0,2),M(3,3),∴ME=3,FM=(3-0)2+(3-2)2=2,∴△PMF周长的最小值=ME+FM=3+2=5.2.解.(1)∵二次函数y=-x2+mx+n的图象经过点A(-1,4),B(1,0)
,∴4=-1-m+n,0=-1+m+n.解得m=-2,n=3.∴二次函数的表达式为y=-x2-2x+3.(2)∵y=-12x+b经过点B,∴-12×1+b=0.解得b=12.∴y=-12x+12.设M(m,-12m+12),则N(m,-m2-
2m+3),∴MN=-m2-2m+3-(-12m+12)=-m2-32m+52=-(m+34)2+4916.∴MN的最大值为4916.3.解:(1)令y=0,得28(x+2)(x-4)=0,解得x1=-2,x2=4;令x=0,得y
=-2.∴A(-2,0)、B(4,0)、C(0,-2).(2)过点A(-2,0)作y轴的平行线l,则点B关于l的对称点B′(-8,0),又M(1,-982),连接B′M与l的交点即为使MN+BN值最小的点.设直线B′M的解析式为y=kx+b,则0
=-8k+b,-982=k+b,解得k=-182.b=-2.∴y=-182x-2.∴当x=-2时,n=-342.4.解.(1)将A(0,4)、C(5,0)代入二次函数y=45x2+bx+c,得20+5b+c=0,c=4,解得b=-245,c=4.故二次函数的表达式为y=
45x2-245x+4.(2)延长EC至E′,使E′C=EC,延长DA至D′,使D′A=DA,连接D′E′,交x轴于F点,交y轴于G点,GD=GD′,EF=E′F,(DG+GF+EF+ED)最小=D′E′+DE,由E(5,2),D(4
,4),得D′(-4,4),E(5,-2).由勾股定理,得DE=22+12=5,D′E′=(5+4)2+(4+2)2=313,(DG+GF+EF+ED)最小=D′E′+DE=313+5.5.解:(1)在y=12x-
2中,令x=0,得y=-2;令y=0,得x=4,∴A(4,0),C(0,-2).设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),∵点A(4,0),B(1,0),C(0,-2)在抛物线上,∴16a+4b+c=0,a+b+c=0,c=-2,解得a=-12,b=52,c=-2
.∴抛物线的解析式为y=-12x2+52x-2.(2)设点D的坐标为(x,y),则y=-12x2+52x-2(1<x<4).在Rt△AOC中,OA=4,OC=2,由勾股定理得AC=25.如图所示,连接CD,AD.过点D作DF⊥y轴于点F,过
点A作AG⊥FD交FD的延长线于点G,则FD=x,DG=4-x,OF=AG=y,FC=y+2.S△ACD=S梯形AGFC-S△CDF-S△ADG=12(AG+FC)·FG-12FC·FD-12DG·AG=12(y+y
+2)×4-12(y+2)·x-12(4-x)·y=2y-x+4.将y=-12x2+52x-2代入,得S△ACD=2y-x+4=-x2+4x=-(x-2)2+4,当x=2时,y=1,此时S△ACD最大,∴D
(2,1).∵S△ACD=12AC·DE,AC=25,∴当△ACD的面积最大时,高DE最大,则DE的最大值为412AC=412×25=455.∴当D与直线AC的距离DE最大时,点D的坐标为(2,1),最大距离为455.6.解:(1)由
已知条件得A(-2,0),C(0,3),代入二次函数解析式,得c=3,-2-2b+c=0.解得b=12,c=3.∴抛物线的解析式为y=-12x2+12x+3.[来源:学科网ZXXK](2)连接AD,交对称轴于点P,则P为所求的点.设直线AD的解析式为y=kx+t.由
已知得-2k+t=0,2k+t=2.解得k=12,t=1.∴直线AD的解析式为y=12x+1.∵对称轴为直线x=-b2a=12,将x=12代入y=12x+1,得y=54.∴P(12,54).7.解.(1)抛物线过点G(2,
2)时,-1m(2+2)(2-m)=2,解得m=4.(2)∵m=4,∴y=-14(x+2)(x-4).令y=0,-14(x+2)(x-4)=0,解得x1=-2,x2=4.则A(-2,0),B(4,0).∴抛物线对称轴为直线l:x=-2+42=1.令x=0,则y=2,所以C(0,2).∵B
点与A点关于对称轴对称,∴连接BC,BC与直线l的交点便为所求点H.∵B(4,0),C(0,2),∴求得线段BC所在直线为y=-12x+2.当x=1时,y=32,∴H(1,32).8.解:(1)把A(-2,-4),O(0,0),B(2,0)三点的坐标代入y=ax2+bx
+c中,得4a-2b+c=-4,4a+2b+c=0,c=0,解这个方程组,得a=-12,b=1,c=0.所以解析式为y=-12x2+x.(2)由y=-12x2+x=-12(x-1)2+12,可得抛物线的对称轴为直线
x=1,并且对称轴垂直平分线段OB,∴OM=BM.∴OM+AM=BM+AM.连接AB交直线x=1于M点,则此时OM+AM最小.过点A作AN⊥x轴于点N,在Rt△ABN中,AB=AN2+BN2=42+42=42,因此OM+AM的最小
值为42.9.解:(1)∵二次函数图象的顶点C的坐标为(1,4),∴可设二次函数的解析式为y=a(x-1)2+4.∵点B(3,0)在该二次函数的图象上,∴0=a(3-1)2+4,解得a=-1,∴二次函数的解析式为y=-(x-1)2+4,即y=-x2
+2x+3.∵点D在y轴上,令x=0可得y=3,∴点D的坐标为(0,3).设直线BD的解析式为y=kx+3,把点B的坐标代入可得3k+3=0,解得k=-1,∴直线BD的解析式为y=-x+3.(2)设点P的横坐标为m(0<m<3),则P(m,-m+3
),M(m,-m2+2m+3),∴PM=-m2+2m+3-(-m+3)=-m2+3m=-(m-32)2+94,∴当m=32时,PM长度的最大值为94.10.解:(1)∵点A(-1,0)在抛物线y=12x2+bx-2
上,∴12×(-1)2+b×(-1)-2=0,解得b=-32,∴抛物线的解析式为y=12x2-32x-2.∵y=12x2-32x-2=12(x-32)2-258,∴顶点D的坐标为(32,-258).(2)△ABC
是直角三角形.证明如下:当x=0时,y=-2,∴C(0,-2),则OC=2.当y=0时,12x2-32x-2=0,∴x1=-1,x2=4,则B(4,0),∴OA=1,OB=4,∴AB=5.∵AB2=25,AC2=OA2+OC2=5,BC2=OC2+
OB2=20,∴AC2+BC2=AB2,∴△ABC是直角三角形.(3)由题意得A,B两点关于对称轴对称,故直线BC与对称轴的交点即为点M.设直线BC的解析式为y=kx-2.∵B(4,0),∴4k-2=0,
解得k=12,∴直线BC的解析式为y=12x-2.当x=32时,y=12×32-2=-54.∴点M的坐标为(32,-54).11.解:(1)把(1,0),(-3,0)分别代入y=ax2+bx-3,得a+b-3=0,9a-3b-3=0,解得a=1,b=2,∴抛物线的解析式为y=x2+2x
-3.当x=-2时,y=(-2)2+2×(-2)-3=-3,∴D(-2,-3).设直线AD的解析式为y=kx+c,将A(1,0),D(-2,-3)分别代入,得k+c=0,-2k+c=-3,解得k=1,c=-1,∴直线AD的解析式为y=
x-1.(2)根据题意,得点P的坐标为(m,m-1),点Q的坐标为(m,m2+2m-3),(-2≤m≤1)∴l=(m-1)-(m2+2m-3)=-m2-m+2=-(m+12)2+94,当m=-12时,l最大=94.故l与m之间的关系式为l=-m2-m+2(-2≤m≤1),当m=-12时,P
Q最长.12.解:(1)∵抛物线y=﹣45x2+245x﹣4与x轴相交于B和点C∴0=﹣45x2+245x﹣4∴x1=1,x2=5∴点B(1,0),点C(5,0)当点E与点B重合,则n=1,当点E与点C重合,则n=5当点F
在抛物线上,则﹣4=﹣45x2+245x﹣4,解得:x1=0(不合题意舍去),x2=6∴F(6,﹣4)∴n=6﹣4=2故答案为:1或2或5(2)∵点F正好移动到抛物线上∴n=2∴点E坐标为(2,0)∵点E(
2,0),点F(6,﹣4)∴直线EF解析式:y=﹣x+2∵点C(5,0),点D(4,﹣4)∴直线CD解析式:y=4x﹣20设点G(x,y)∵EF与CD相交于点G∴,解得:x=4.4,y=﹣2.4∴点G(4.4,﹣
2.4)∵点G(4.4,﹣2.4),点F(6,﹣4)∴GF=(3)存在点P,使线段MP长度有最大值∵抛物线y=﹣45x2+245x﹣4与y轴相交于点A,∴当x=0时,y=﹣4∴点A(0,﹣4)∵点A(0,﹣4),点C(5,0)∴直线AC解析式:y
=45x﹣4设点P(t,﹣45t2+245t﹣4),则点M(t,45t﹣4)∴PM=﹣45t2+245t﹣4﹣(45t﹣4)=﹣45t2+4t=﹣45(t﹣52)2+5∴当t=52时,PM的最大值为5∴点P坐标为(52,3)∴存在
点P(52,3),使线段MP长度有最大值为5.