题库:二次函数压轴题-线段问题
1. 已知二次函数y=x2-(2k+1)x+k2+k(k>0). 1
(1)当k=2时,求二次函数的顶点坐标;
(2)求证:关于x的一元二次方程x2-(2k+1)x+k2+k=0(k>0)有两个不相等的实根;
(3)如图,该二次函数图象与x轴交于A、B两点(A点在B点的左侧),与y轴交于C点,P是y轴负半轴上一点,且OP=1,直线AP交BC于点Q. 111
求证:OA2+AB2=AQ2.
第1题图 131
(1)解:当k=2时,y=x2-2x+4=(x-1)2-4, 1
∴顶点坐标为(1,-4);
(2)证明:∵b2-4ac=(2k+1)2-4(k2+k)=4k2+4k+1-4k2-4k=1>0, ∴原方程一定有两个不相等的实根;
(3)证明:由题意得,A(k,0),B(k+1,0),C(0,k2+k),
∴OA=k,AB=1,设PA的解析式为y1=mx+n,代入P(0,-1),A(k,0), 11
解得,m=k,n=-1,于是y1=kx-1,
设BC的解析式为:y2=sx+t,代入B(k+1,0),C(0,k2+k), 解得,s=-k,t=k2+k,于是y2=-kx+k2+k,
2?k1?x?k?2?y?x?1??1k?1, 联立?,解得?k?y?k?y??kx?k2?k?2?k2?1?k2k
∴点Q的坐标为(k+2,2).
k+1k+1k2k2k22
∴AQ=(k+2-k)+(2)=2. k+1k+1k+1
2
k2+111
∴AQ2=k2=1+k2. 1111∵OA2+AB2=k2+1=AQ2. 111∴OA2+AB2=AQ2.
2.如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的二次函数y=ax2+4x+c的图象交x轴于另一点B. (1)求二次函数的表达式;
(2)连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;
(3)若点H为二次函数y=ax2+4x+c图象的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴,y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F、E的坐标.
第2题图
解:(1)∵直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,
∴A(-1,0),C(0,5),
∵二次函数y=ax2+4x+c的图象过A,C两点,
?a?4?c?0∴?,
c?5 ?
解得??a??1, ?c?5 ∴二次函数的表达式为y=-x2+4x+5; (2)如解图①,
第2题解图①
∵点B是二次函数的图象与x轴的交点,
∴由二次函数的表达式为y=-x2+4x+5得,点B的坐标B(5,0),
设直线BC解析式为y=kx+b, ∵直线BC过点B(5,0),C(0,5), ∴??5k?b?0,
?b?5 ?k??1, ?b?5 解得?∴直线BC解析式为y=-x+5, 设ND的长为d,N点的横坐标为n, 则N点的坐标为(n,-n+5), D点的坐标为(n,-n2+4n+5), 则d=|-n2+4n+5-(-n+5)|, 由题意可知:-n2+4n+5>-n+5,
∴d=-n2+4n+5-(-n+5)=-n2+5n=-(n-)2+∴当n=时,线段ND长度的最大值是
5225; 45225, 4(3)∵点M(4,m)在抛物线y=-x2+4x+5上, ∴m=5,∴M(4,5).
∵抛物线y=-x2+4x+5=-(x-2)2+9, ∴顶点坐标为H(2,9),
如解图②,作点H(2,9)关于y轴的对称点H1,则点H1的坐标为H1(-2,9);作点M(4,5)关于x轴的对称点M1,则点M1的坐标为M1(4,-5),连接H1M1分别交x轴于点F,y轴于点E,∴H1M1+HM的长度是四边形HEFM的最小周长,则点F,E即为所求的点.
第2题解图②
设直线H1M1的函数表达式为y=mx+n, ∵直线H1M1过点H1(-2,9),M1(4,-5), ∴??9??2m?n,
??5?4m?n7?m????3解得?,
13?n??3?13, 31313∴当x=0时,y=,即点E坐标为(0,),
331313当y=0时,x=,即点F坐标为(,0),
771313故所求点F,E的坐标分别为(,0),(0,).
73∴y=-x+
733.已知二次函数的解析式为y=-x2+4x,该二次函数交x轴于O、B两点,A为抛物线上一点,且横纵坐标相等(原点除外),P为二次函数上一动点,过P作x轴垂线,垂足为D(a,0)(a>0),并与直线OA交于点C. (1)求A、B两点的坐标;
(2)当点P在线段OA上方时,过P作x轴的平行线与线段OA相交于点E,求△PCE周长的最大值及此时P点的坐标;
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