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B
$a≤1$
$y_1>y_3>y_2$
解:
(1) 设直线$l$对应的函数解析式为$y=kx+b。$
将$A(4,0),$$B(0,4)$代入,得
$\begin{cases}4k+b=0\\b=4\end{cases}$
解得$\begin{cases}k=-1\\b=4\end{cases}$
$\therefore$ 直线$l$对应的函数解析式为$y=-x+4。$
(2) 由抛物线的顶点$P(1,0)$可得,抛物线对应的函数解析式为$y=a(x-1)^2。$
$\because S_{△ AMP}=3,$且$PA=4-1=3,$
$\therefore$ 点$M$的纵坐标为2。
令$y=-x+4=2,$则$x=2,$$\therefore M(2,2)。$
把$M(2,2)$代入$y=a(x-1)^2,$得$2=a×(2-1)^2,$
$\therefore a=2,$
$\therefore$ 抛物线对应的函数解析式为$y=2(x-1)^2。$
解:
(1) 在$y=-x-2$中,令$x=0,$则$y=-2;$令$y=0,$则$x=-2。$
$\therefore A(-2,0),$$B(0,-2),$$\therefore h=-2,$
$\therefore y=a(x+2)^2。$
把$B(0,-2)$代入$y=a(x+2)^2,$得$4a=-2,$解得$a=-\frac{1}{2},$
$\therefore$ 该抛物线对应的函数解析式为$y=-\frac{1}{2}(x+2)^2。$
(2) $\because$ 点$C(m,-\frac{9}{2})$在抛物线$y=-\frac{1}{2}(x+2)^2$上,
$\therefore -\frac{1}{2}(m+2)^2=-\frac{9}{2},$
解得$m_1=1,$$m_2=-5。$
(3) 把$D(-4,n)$代入$y=-\frac{1}{2}(x+2)^2,$得$n=-2,$
$\therefore D(-4,-2),$易得$BD// x$轴,
$\therefore S_{△ ABD}=\frac{1}{2}×2×4=4。$
(4) 存在,点$Q$的坐标为$(-2,-2)$或$(-2,2)。$
【分析】
要解决本题,需先明确抛物线顶点式的性质:抛物线$y=(x-h)^2$的顶点为$M(h,0)$,且与$x$轴仅交于$M$点。接着设平行于$x$轴的直线$l$的解析式为$y=a(a>0)$,联立抛物线方程求出$A$、$B$两点的横坐标,利用直线平行于$x$轴时线段长度为横坐标差的性质,结合$AB=3$求出$a$的值,最后计算点$M$到直线$l$的距离。
【解析】
1. 抛物线$y=(x-h)^2$为顶点式,其顶点$M$的坐标是$(h,0)$,开口向上,与$x$轴仅交于$M$点。
2. 设直线$l$的解析式为$y=a(a>0)$,联立抛物线方程:
$ (x-h)^2 = a $
解得$x = h \pm \sqrt{a}$,即$A(h-\sqrt{a},a)$,$B(h+\sqrt{a},a)$。
3. 因直线$l$平行于$x$轴,$AB$的长度为两点横坐标的差:
$ AB = (h+\sqrt{a}) - (h-\sqrt{a}) = 2\sqrt{a} $
已知$AB=3$,则$2\sqrt{a}=3$,解得$\sqrt{a}=\frac{3}{2}$,故$a=(\frac{3}{2})^2=\frac{9}{4}$。
4. 点$M(h,0)$到直线$l:y=\frac{9}{4}$的距离为纵坐标的差:
$ \mathrm{距离} = \frac{9}{4} - 0 = \frac{9}{4} $
【答案】
B
【知识点】
二次函数顶点式、二次函数与直线交点、点到直线距离
【点评】
本题考查二次函数顶点式的应用,利用抛物线对称性求线段长度,进而计算点到直线的距离,属于基础题型,需掌握顶点式性质及联立方程求交点的方法。
【难度系数】
0.5
【分析】要解决这道题,需先回忆二次函数顶点式的增减性规律:对于二次函数的顶点式$y=m(x-h)^2$,当$m>0$时,函数图象开口向上,在对称轴$x=h$右侧,$y$随$x$的增大而增大,左侧则相反。本题中函数是$y=4(x-a)^2$,先确定其开口方向和对称轴,再结合题目“当$x>1$时,$y$随$x$增大而增大”的条件,判断对称轴与$x=1$的位置关系,进而求出$a$的取值范围,注意不能遗漏$a=1$的情况。
【解析】解:二次函数$y=4(x-a)^2$为顶点式,其中二次项系数$4>0$,因此函数图象开口向上,对称轴为直线$x=a$。
对于开口向上的二次函数,在对称轴右侧(即$x>a$)时,$y$随$x$的增大而增大。
题目要求当$x>1$时,$y$随$x$的增大而增大,说明$x>1$的区间需完全落在对称轴右侧,即对称轴$x=a$应满足$a≤1$(当$a=1$时,$x>1$恰好是对称轴右侧,也符合题意)。
因此$a$的取值范围是$a≤1$。
【答案】$a≤1$
【知识点】二次函数的性质、顶点式的增减性
【点评】本题是易错题,学生容易忽视$a=1$的情况,需牢记开口向上的二次函数增减性与对称轴的对应关系,准确判断区间与对称轴的位置,避免因考虑不全面而出错。
【难度系数】0.5
【分析】
要比较二次函数图象上三点的函数值大小,需先确定该二次函数的对称轴和开口方向:此函数为顶点式,对称轴是直线$x=3$,且$a>0$,抛物线开口向上,因此点到对称轴的距离越大,对应的函数值越大。接下来计算三点到对称轴的距离,比较距离大小即可得到函数值的关系。
【解析】
二次函数$y=a(x-3)^2(a>0)$的对称轴为直线$x=3$,且$a>0$,抛物线开口向上,故点到对称轴的距离越大,对应的函数值越大。
分别计算三点到对称轴$x=3$的距离:
点$A(-\frac{15}{4},y_1)$到对称轴的距离:$\left| -\frac{15}{4} - 3 \right| = \left| -\frac{27}{4} \right| = \frac{27}{4}$
点$B(-\frac{3}{4},y_2)$到对称轴的距离:$\left| -\frac{3}{4} - 3 \right| = \left| -\frac{15}{4} \right| = \frac{15}{4}$
点$C(7,y_3)$到对称轴的距离:$\left| 7 - 3 \right| = 4 = \frac{16}{4}$
比较距离大小:$\frac{27}{4} > \frac{16}{4} > \frac{15}{4}$,因此对应的函数值大小为$y_1 > y_3 > y_2$。
【答案】
$y_1>y_3>y_2$
【知识点】
二次函数的性质、函数值比较
【点评】
本题考查二次函数顶点式的性质,核心是利用开口向上的抛物线中,点到对称轴的距离与函数值的关系比较大小,属于基础题型,需熟练掌握顶点式的特点。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)问求直线l的解析式,已知直线过A(4,0)和B(0,4),采用待定系数法,设一次函数解析式为y=kx+b,代入两点坐标求解方程组得到k、b的值即可。第(2)问,抛物线顶点为P(1,0),用顶点式设抛物线解析式为y=a(x-1)²;结合三角形AMP的面积,先算出PA的长度,再根据面积公式求出点M的纵坐标,代入直线解析式得到M的横坐标,最后将M点坐标代入抛物线解析式求出a,即可得到抛物线解析式。
【解析】
(1) 设直线l对应的函数解析式为$y=kx+b$,将$A(4,0)$、$B(0,4)$代入,得:
$\begin{cases}4k + b = 0 \\ b = 4\end{cases}$
解得$\begin{cases}k = -1 \\ b = 4\end{cases}$
因此直线l的函数解析式为$y=-x+4$。
(2) 因为抛物线的顶点为$P(1,0)$,所以抛物线的解析式为$y=a(x-1)^2$。
已知$S_{△ AMP}=3$,$PA=4-1=3$,设点M的纵坐标为$y_M$,根据三角形面积公式$\frac{1}{2}×底×高$,得:
$\frac{1}{2}×3×|y_M|=3$,解得$|y_M|=2$,结合图像可知M在第一象限,故$y_M=2$。
将$y=2$代入直线l的解析式$y=-x+4$,得$2=-x+4$,解得$x=2$,即$M(2,2)$。
把$M(2,2)$代入$y=a(x-1)^2$,得$2=a×(2-1)^2$,解得$a=2$。
因此抛物线的函数解析式为$y=2(x-1)^2$。
【答案】
(1) $y=-x+4$;(2) $y=2(x-1)^2$
【知识点】
一次函数解析式、二次函数顶点式、三角形面积计算
【点评】
本题是一次函数与二次函数结合的基础题型,核心考查待定系数法求函数解析式,以及利用三角形面积确定点的坐标,解题步骤清晰,属于常规题。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先,第(1)问需先根据直线解析式求出与x轴、y轴交点A、B的坐标,再结合抛物线顶点式的特点确定参数h,代入点B的坐标求出a,进而得到抛物线解析式;第(2)问将点C的坐标代入抛物线解析式,解关于m的方程;第(3)问先求点D的坐标,再根据点的特征确定三角形ABD的底和高计算面积;第(4)问先确定抛物线对称轴,得到点Q的横坐标,再根据平行四边形对边平行且相等的性质,分情况讨论Q的纵坐标,从而得到Q的坐标。
【解析】
(1) 对于直线$y=-x-2$,令$y=0$,解得$x=-2$,故$A(-2,0)$;令$x=0$,解得$y=-2$,故$B(0,-2)$。
因为抛物线$y=a(x-h)^2$的顶点为A,所以$h=-2$,抛物线解析式为$y=a(x+2)^2$。
将$B(0,-2)$代入得:$-2=a(0+2)^2$,解得$a=-\frac{1}{2}$,因此抛物线解析式为$y=-\frac{1}{2}(x+2)^2$。
(2) 点$C(m,-\frac{9}{2})$在抛物线上,代入解析式得:
$-\frac{9}{2}=-\frac{1}{2}(m+2)^2$,化简得$(m+2)^2=9$,解得$m_1=1$,$m_2=-5$。
(3) 将$D(-4,n)$代入抛物线解析式得:$n=-\frac{1}{2}(-4+2)^2=-2$,故$D(-4,-2)$。
由$B(0,-2)$、$D(-4,-2)$知$BD// x$轴,$BD=4$,点A到直线BD的距离为2,因此$S_{△ ABD}=\frac{1}{2}×4×2=4$。
(4) 抛物线对称轴为直线$x=-2$,设$Q(-2,q)$。要使以Q、A、O、B为顶点的四边形为平行四边形,分两种情况:
① 当OA为边时,$BQ// OA$且$BQ=OA$,得$q=-2$,即$Q(-2,-2)$;
② 当OB为边时,$AQ// OB$且$AQ=OB$,得$q=2$,即$Q(-2,2)$。
故存在点Q,坐标为$(-2,-2)$或$(-2,2)$。
【答案】
(1) $y=-\frac{1}{2}(x+2)^2$;
(2) $m=1$或$m=-5$;
(3) $4$;
(4) 存在,$Q(-2,-2)$或$(-2,2)$。
【知识点】
一次函数与二次函数、平行四边形判定、三角形面积计算
【点评】
本题是一次函数与二次函数的综合题,考查函数解析式求解、点的坐标应用、图形面积计算及平行四边形存在性问题,需掌握函数基本性质与分类讨论思想,难度适中。
【难度系数】
0.6