2022年九年级数学中考复习 二次函数与几何图形变换综合题 专题提升训练(word版含解析)

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2022年九年级数学中考复习 二次函数与几何图形变换综合题 专题提升训练(word版含解析)

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2022年春九年级数学中考复习《二次函数与几何图形变换综合题》专题提升训练(附答案)
一.选择题
1.从图形运动的角度研究抛物线,有利于我们认识新的抛物线的特征.如果将抛物线y=x2+2绕着原点旋转180°,那么关于旋转后所得新抛物线与原抛物线之间的关系,下列法正确的是(  )
A.它们的开口方向相同 B.它们的对称轴相同
C.它们的变化情况相同 D.它们的顶点坐标相同
2.如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的一个交点坐标为(﹣2,0),对称轴为直线x=2,其部分图象如图所示,则此抛物线与x轴的另一个交点的坐标为(  )
A.(4,0) B.(6,0) C.(8,0) D.(10,0)
3.将抛物线y=x2向右平移a个单位,再向上平移b个单位得到解析式y=x2﹣4x+2,则a、b的值是(  )
A.﹣2,﹣2 B.﹣2,2 C.2,﹣2 D.2,2
4.将抛物线y=x2+1向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,则平移后抛物线的顶点坐标为(  )
A.(﹣2,3) B.(﹣2,﹣4) C.(﹣2,4) D.(2,﹣3)
5.在平面直角坐标系中,抛物线y=x2﹣4x+5与y轴交于点C,则该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为(  )
A.y=﹣x2﹣4x+5 B.y=x2+4x+5 C.y=﹣x2+4x﹣5 D.y=﹣x2﹣4x﹣5
6.先将抛物线y=(x﹣1)2+2关于x轴作轴对称变换,所得的新抛物线的解析式为(  )
A.y=﹣(x﹣1)2+2 B.y=﹣(x+1)2+2
C.y=﹣(x﹣1)2﹣2 D.y=﹣(x+1)2﹣2
7.把抛物线y=x2+bx+c的图象向右平移3个单位,再向下平移2个单位,所得图象的解析式是y=x2﹣2x+5,则有(  )
A.b=3,c=7 B.b=﹣9,c=﹣15 C.b=3,c=3 D.b=4,c=10
8.二次函数y=(x﹣1)2+(x﹣3)2与y=(x+a)2+(x+b)2的图象关于y轴对称,则(a+1)2+(1+b)2的值为(  )
A.9 B.10 C.20 D.25
二.填空题
9.将抛物线y=﹣2x2﹣3向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,所得到的抛物线为    .
10.将抛物线y=x2+1沿x轴向下翻折,则得到的新抛物线的解析式为    .
11.若抛物线y=﹣(x+1)2向右平移m个单位长度后经过点(2,﹣2),则m=   .
12.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣(a﹣2)x+a2﹣1向右平移4个单位长度,平移后的抛物线与y轴的交点为A(0,3),则平移后的抛物线的对称轴为    .
13.如图,点A、B的坐标分别为(1,4)和(4,4),抛物线的顶点在线段AB上运动(抛物线随顶点一起平移),与x轴交于C、D两点(C在D的左侧),点D的横坐标的最大值为8,则点C的横坐标的最小值为    .
14.如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点B(3,0),C(4,3),与y轴交于点A,把抛物线向上平移,使得顶点E落在x轴上点F处,点A平移至点D处,则两条抛物线、对称轴EF和y轴围成的图形(图中阴影部分)的面积S=   .
15.已知函数y=x2+x+4与y轴交于点C,顶点为D,直线CD交x轴于点E,点F在直线CD上,且横坐标为4,现在,将抛物线沿其对称轴上下平移,使抛物线与线段EF总有公共点,抛物线向上最多可以平移   个单位长度,向下最多可以平移   个单位长度.
16.如图,一段抛物线:y=﹣x(x﹣2)(0≤x≤2)记为C1,它与x轴交于两点O,A1;将C1绕A1旋转180°得到C2,交x轴于A2;将C2绕A2旋转180°得到C3,交x轴于A3;…如此进行下去,若点P(2023,m)在某段抛物线上,则m=   .
三.解答题
17.已知二次函数解析式为y=x2﹣2mx+m2+3(m是常数).
(1)求证:不论为何值,函数图象与x轴总是没有公共点;
(2)把该函数图象沿平行y轴方向怎样平移,得到的图象与x轴只有一个交点?
18.如图,已知抛物线L:y=x2+bx+c经过点A(0,﹣3),B(3,0).
(1)求b,c的值;
(2)连结AB,交抛物线L的对称轴于点M.
①求点M的坐标;
②将抛物线L向左平移3个单位长度得到抛物线L1,若点P是抛物线L1上一动点,过点P作PN∥y轴,交直线y=﹣6于点N,若PN≤6,请直接写出点P的横坐标xP的取值范围.
19.已知抛物线y=﹣x2+mx+m+与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C(0,﹣),点
P为抛物线在直线AC上方图象上一动点.
(1)求抛物线的解析式;
(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y=﹣x2+mx+m+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只有一个交点,求图象M的顶点横坐标n的取值范围.
20.如图,已知抛物线L:y=x2+bx+c过点A(﹣1,0)和点C(0,5).
(1)求抛物线L的函数表达式;
(2)将抛物线L沿y轴翻折得到抛物线L′,L′与x轴交于点B和点D(点B在点D的右侧),抛物线L′上是否存在点Q,使得15S△BDQ=4S△ABC,若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
21.如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)、B(6,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点C是抛物线在第四象限内图象上的一点,过点C作CP⊥y轴于点P,求CP+OP的最大值;
(3)设抛物线的顶点为点D,点N的坐标为(﹣2,﹣16),问在抛物线的对称轴上是否存在点M,使线段MN绕点M顺时针旋转90°?得到线段MN',且点N'恰好落在抛物线上?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
22.如图,二次函数y=﹣x2+bx+c图象交x轴于点A,B(A在B的左侧),与y轴交于点C(0,3),CD⊥y轴交抛物线于另一点D,且CD=5,P为抛物线上一点,PE∥y轴,与x轴交于E,与BC,CD分别交于点F,G.
(1)求二次函数解析式.
(2)当P在CD上方时,是否存在点P,使得以C,P,G为顶点的三角形与△FBE相似,若存在,求出△CPG与△FEB的相似比,若不存在,说明理由.
(3)点D关于直线PC的对称点为D′,当点D′落在抛物线的对称轴上时,此时点P的横坐标为    .
参考答案
一.选择题
1.解:A、它们的开口方向相反,不符合题意;
B、它们的对称轴相同,符合题意;
C、它们的开口方向相反,顶点坐标关于原点对称,即题目的变化情况不相同,不符合题意;
D、它们的顶点坐标关于原点对称,不符合题意.
故选:B.
2.解:∵抛物线对称轴为直线x=2,与x轴一个交点坐标为(﹣2,0),
∴抛物线与x轴另一交点坐标为(6,0),
故选:B.
3.解:将抛物线y=x2向右平移a个单位,再向上平移b个单位得到解析式:y=(x﹣a)2+b,即y=x2﹣2ax+a2+b.
∴y=x2﹣4x+2=x2﹣2ax+a2+b,
∴2a=4,a2+b=2.
∴a=2,b=﹣2.
故选:C.
4.解:将抛物线y=x2+1向左平移2个单位长度,再向上平移3个单位长度,得y=(x+2)2+1+3,即y=(x+2)2+4,
所以顶点坐标为(﹣2,4),
故选:C.
5.解:由抛物线y=x2﹣4x+5=(x﹣2) +1知,抛物线顶点坐标是(2,1).
由抛物线y=x2﹣4x+5知,C(0,5).
∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的顶点坐标是(﹣2,9).
∴该抛物线关于点C成中心对称的抛物线的表达式为:y=﹣(x+2) +9=﹣x ﹣4x+5.
故选:A.
6.解:抛物线y=(x﹣1)2+2关于x轴作轴对称变换,
则所得抛物线为﹣y=(x﹣1)2+2,即y=﹣(x﹣1)2﹣2.
故选:C.
7.解:∵y=x2﹣2x+5=(x﹣1)2+4,
∴抛物线顶点坐标为(1,4),
依题意,得平移前抛物线顶点坐标为(﹣2,6),
∵平移不改变二次项系数,
∴y=(x+2)2+6=x2+4x+10,
比较系数,得b=4,c=10.
故选:D.
8.解:∵二次函数y=(x﹣1)2+(x﹣3)2与y=(x+a)2+(x+b)2的图象关于y轴对称,
∴y=(x+a)2+(x+b)2的解析式为:y=(﹣x﹣1)2+(﹣x﹣3)2,
即y=2x2+8x+10,
又∵y=(x+a)2+(x+b)2=2x2+(2a+2b)x+a2+b2,
∴2a+2b=8,a2+b2=10,
∴(a+1)2+(1+b)2=a2+b2+2a+2b+2=10+8+2=20.
故选:C.
二.填空题
9.解:抛物线y=﹣2x2﹣3的顶点坐标为(0,﹣3),
∵向右平移3个单位长度,再向上平移4个单位长度,
∴平移后的抛物线的顶点坐标为(3,1),
∴平移后的抛物线解析式为y=﹣2(x﹣3)2+1.
故答案是:y=﹣2(x﹣3)2+1.
10.解:抛物线y=x2+1的顶点坐标是(0,1),则沿x轴翻折后顶点坐标是(0,﹣1),所以新抛物线解析式是:y=﹣x2﹣1.
故答案是:y=﹣x2﹣1.
11.解:设把抛物线y=﹣(x+1)2向右平移m个单位长度后得到y=﹣(x+1﹣m)2.
∵经过点(2,﹣2),
∴﹣(2+1﹣m)2=﹣2,
解得:m=5或m=1.
故答案是:5或1.
12.解:抛物线右移4个单位得到:y=(x﹣4)2﹣(x﹣4)(a﹣2)+a2﹣1,
∵平移后的抛物线与y轴的交点为A(0,3),
∴3=16+4(a﹣2)+a2﹣1,
解得:a=﹣2,
∵平移后的抛物线y=(x﹣2)2﹣1,
∴对称轴:x=2,
故答案是:x=2.
13.解:∵抛物线的顶点在线段AB上运动,点D的横坐标的最大值为8,
∴抛物线的顶点为B(4,4),此时点D(8,0).
设抛物线的解析式为:y=a(x﹣4)2+4,
∴a(8﹣4)2+4=0,
解得:a=﹣.
由题意可得当抛物线的顶点在点A处时,点C的横坐标取最小值.
∵抛物线平移过程中a的值不变,
∴抛物线的顶点移动到点A出时的抛物线的解析式为y=﹣,
令y=0,则﹣=0,
解得:x=﹣3或5.
∵C在D的左侧,
∴点C的横坐标的最小值为﹣3.
故答案为:﹣3.
14.解:∵抛物线y=ax2+bx+3经过点B(3,0),C(4,3),
∴,
解得,
∴抛物线的函数表达式为y=x2﹣4x+3;
∴y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴抛物线的顶点坐标为(2,﹣1),
∴EF=1,
阴影部分的面积等于平行四边形AEFD的面积,
平行四边形AEFD的面积=1×2=2,
∴阴影部分的面积=2.
故答案是:2.
15.解:对于y=x2+x+4,令x=0,则y=4,
故点C的坐标为(0,4),
而y=x2+x+4=﹣(x﹣1)2+,
∴顶点D的坐标为(1,),
设直线CD解析式为y=kx+b.
则,解得,
∴直线CD解析式为y=x+4①,
∴E(﹣8,0),F(4,6),
若抛物线向下移m个单位,其解析式y=﹣x2+x+4﹣m②,
联立①②得﹣x2+x﹣m=0,
∵△=﹣2m≥0,
∴0<m≤,
∴向下最多可平移个单位,
若抛物线向上移m个单位,其解析式y=﹣x2+x+4+m(m>0),
当x=﹣8时,y=﹣36+m,
当x=4时,y=m,
要使抛物线与EF有公共点,则﹣36+m≤0或m≤6,
∴0<m≤36,
综上,要使抛物线与EF有公共点,向上最多可平移36个单位,向下最多可平移个单位.
故答案为:36,.
16.解:∵一段抛物线C1:y=﹣x(x﹣2)=﹣(x﹣1)2+1(0≤x≤2),
∴图象C1与x轴交点坐标为:(0,0),(2,0),此时抛物线顶点坐标为 (1,1),
∵将C1绕点A1旋转180°得C2,交x轴于点A2,
∴抛物线C2:y=(x﹣2)(x﹣4)=(x﹣3)2﹣1(2≤x≤4),
∴图象C2与x轴交点坐标为:(2,0),(4,0),此时抛物线顶点坐标为(3,﹣1),
将C2绕点A2旋转180°得C3,交x轴于点A3;…
∵点P(2023,m)在第1012段抛物线C1012上,1012是偶数,
∴点P(2023,m)是抛物线C1012的顶点,且点P(1012,m)在x轴的下方,
∴m=﹣1.
故答案为:﹣1.
三.解答题
17.(1)证明:∵△=4m2﹣4(m2+3)=﹣12<0,
∴方程x2﹣2mx+m2+3=0没有实数解,
即不论m为何值,该函数的图象与x轴总没有公共点;
(2)解:∵y=x2﹣2mx+m2+3=(x﹣m)2+3,
∴把函数图象沿平行y轴方向向下平移3个单位长度后,图象与x轴只有一个公共点.
18.解:(1)将A(0,﹣3),B(3,0)代入y=x2+bx+c,

解得,
∴c=﹣3,b=﹣2;
(2)∵c=﹣3,b=﹣2,
∴y=x2﹣2x﹣3,
∴函数对称轴为x=1,
①设直线AB的解析式为y=kx+b,
∴,
解得,
∴y=x﹣3,
∴M(1,﹣2);
②将函数y=x2﹣2x﹣3向左平移3个单位长度得到y=x2+4x,
设P(xP,xP2+4xP),则N(xP,﹣6),
当P点在N点上方时,PN=xP2+4xP+6,
∵PN≤6,
∴xP2+4xP+6≤6,
∴﹣4≤xP≤0;
当P点在N点下方时,PN=﹣6﹣xP2﹣4xP,
∵PN≤6,
∴﹣6﹣xP2﹣4xP≤6,
∴xP取全体实数;
综上所述:﹣4≤xP≤0.
19.解:(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.
20.解:(1)将(﹣1,0),(0,5)代入y=x2+bx+c
得,
∴,
∴y=x2+6x+5=(x+3)2﹣4,
(2)由题意得L'的解析式为y=(x﹣3)2﹣4,
令(x﹣3)2﹣4=0,
∴x1=1,x2=5,
∴D(1,0),B(5,0),
∴AB=5﹣(﹣1)=6,
∴,
∴15S△BDQ=4S△ABC,
∴S△BDQ=4,
∵BD=5﹣1=4,
∴Q到BD的距离为2,
当yQ=2时,(x﹣3)2﹣4=2,

∴,
当yQ=﹣2时,(x﹣3)2﹣4=﹣2,

∴,
综上所述:Q的坐标为,,,
21.解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c与x轴交于点A(﹣2,0)、B(6,0),
∴,
解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣12;
(2)依题意作出图形,如图1:
设点C坐标为(a,a2﹣4a﹣12),
∵点C是抛物线在第四象限内图象上的一点,a>0,a2﹣4a﹣12<0,
∴P(0,a2﹣4a﹣12),
∴CP+OP=﹣a2+5a+12
=﹣(a﹣)2+,
∵﹣1<0,
∴当a=时,CP+OP有最大值,最大值为;
(3)在抛物线的对称轴上存在符合题意的点M,理由如下:
∵抛物线的解析式为y=x2﹣4x﹣12,
∴顶点D的坐标为(2,﹣16),
当点M在点D的下方时,过点M作x轴的平行线l,分别过点N、N'作直线l的垂线,垂足分别为E、F,如图2:
∵∠NEM=∠MFN'=90°,∠NMN'=90°,
∴∠N+∠NME=90°,∠NME+∠N'MF=90°,
∴∠N=∠N'MF,
∵NM=N'M,
∴△ENM≌△FMN'(AAS),
设点M(2,m),EM=FN'=4,EN=DM=MF=﹣16﹣m,
∴N'(﹣14﹣m,4+m),代入y=x2﹣4x﹣12,
得4+m=(﹣14﹣m)2﹣4(﹣14﹣m)﹣12,
∴m2+31m+236=0,
∴△=312﹣4×236=17,
解得m1=(舍去),m2=,
当点M在点D的上方时,连接DN,过点N'作N'G垂直于对称轴于点G,同理△NDM≌△MN'G(AAS),如图3:
设点M(2,m),ND=MG=4,GN'=DM=m+16,
∴N'(﹣14﹣m,4+m),代入y=x2﹣4x﹣12,
得4+m=(﹣14﹣m)2﹣4(﹣14﹣m)﹣12,
∴m2+31m+236=0,
∴△=312﹣4×236=17,
解得m1=,m2=(舍去),
综上所述,点M的坐标为(2,),或(2,).
22.解:(1)∵点C(0,3),CD⊥y轴,CD=5,
∴D(5,3).
∴,
解得:.
∴二次函数解析式为:y=﹣x+3.
(2)存在点P,使得以C,P,G为顶点的三角形与△FBE相似,理由:
令y=0,则﹣x+3=0,
解得:x1=6,x2=﹣1.
∵A在B的左侧,
∴A(﹣1,0),B(6,0).
∴OA=1,OB=6.
设直线BC的解析式为y=kx+m,
∴,
解得:.
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3.
①当△PCG∽△FBE时,
则∠P=∠EFB.
∵∠CFP=∠EFB,
∴∠P=∠CFP.
∴CP=CF.
∵CD⊥y轴,PE∥y轴,
∴CD⊥PF.
∴GF=PF.
设点P(t,﹣+t+3),则G(t,3),F(t,﹣t+3),
∴PF=(﹣+t+3)﹣(﹣t+3)=﹣+3t,
GF=3﹣(﹣t+3)=t.
∴t=(﹣+3t),
解得:t=4或t=0(不合题意,舍去).
∴t=4.
∴P(4,5),G(4,3),F(4,1).
∴PG=2,EF=1.
∴△CPG与△FEB的相似比==2;
②当△CPG∽△FBE时,
则∠PCG=∠BFE.
∵CD∥x轴,
∴∠DCF=∠B.
∵∠B+∠BFE=90°,
∴∠DCF+∠PCG=90°.
∴PC⊥BC.
∴PC的解析式为:y=2x+3,
∴,
解得:,.
∴P(1,5).
∴PG=2,CG=1,BE=5.
∴△CPG与△FEB的相似比=.
综上,存在点P,使得以C,P,G为顶点的三角形与△FBE相似,△CPG与△FEB的相似比为2或;
(3)连接DD′交CP于点H,连接CD′,如图,
∵点D关于直线PC的对称点为D′,
∴CP垂直平分DD′.
∴CD′=CD=5.
设点P(a,﹣a+3),D′(,n),
∵H为DD′的中点,D(5,3),
∴H(,).
∵直线CP的解析式为y=(﹣a+)x+3,
∴=×(﹣a+)+3.
∴n=,
设CD交抛物线对称轴于点M,
则D′M=n﹣3=.
∵CM2+D′M2=CD′2,
∴+=52.
解得:a=5±.
∴此时点P的横坐标为5+或5﹣.
故答案为:5+或5﹣.

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