在中考数学中,二次函数作为代数部分的重要内容,常常出现在压轴题的位置,考查学生对函数性质、图像变换、方程与不等式、最值问题以及实际应用的综合理解能力。为了帮助考生系统复习、精准突破,本文对近年来中考数学中出现的二次函数压轴题进行分类整理,并附上详细解答,便于学生查漏补缺、提升解题技巧。
一、基础性质类题目
这类题目主要考查二次函数的基本性质,如开口方向、顶点坐标、对称轴、判别式、函数的增减性等。
例题1:
已知抛物线 $ y = ax^2 + bx + c $ 的顶点为 $ (1, -3) $,且过点 $ (0, -2) $,求该抛物线的解析式。
解析:
由于顶点为 $ (1, -3) $,可设其解析式为 $ y = a(x-1)^2 - 3 $。
将点 $ (0, -2) $ 代入得:
$ -2 = a(0-1)^2 - 3 \Rightarrow a = 1 $。
所以,解析式为 $ y = (x-1)^2 - 3 $。
答案: $ y = x^2 - 2x - 2 $
二、图像与几何结合类题目
此类题目常涉及二次函数图像与几何图形(如三角形、四边形、圆等)的交点、面积、距离等问题。
例题2:
已知抛物线 $ y = -x^2 + 4x $ 与直线 $ y = 2x $ 相交于点 A 和 B,求线段 AB 的长度。
解析:
联立方程得:
$ -x^2 + 4x = 2x \Rightarrow x^2 - 2x = 0 \Rightarrow x(x - 2) = 0 $
解得 $ x = 0 $ 或 $ x = 2 $。
对应的 y 值分别为 $ y = 0 $ 和 $ y = 4 $,即 A(0, 0),B(2, 4)。
AB 长度为:
$ \sqrt{(2-0)^2 + (4-0)^2} = \sqrt{4 + 16} = \sqrt{20} = 2\sqrt{5} $
答案: $ 2\sqrt{5} $
三、最值与应用问题
这类题目通常涉及实际生活中的最大利润、最小成本、最大面积等问题,要求学生建立函数模型并求极值。
例题3:
某商品的销售量 $ y $(单位:件)与售价 $ x $(单位:元)之间的关系为 $ y = -2x + 80 $,每件商品的成本为 10 元,求当售价为多少时,利润最大?
解析:
利润 $ P = (x - 10)y = (x - 10)(-2x + 80) $
展开得:
$ P = -2x^2 + 100x - 800 $
这是一个开口向下的抛物线,最大值在顶点处:
顶点横坐标 $ x = -\frac{b}{2a} = -\frac{100}{2 \times (-2)} = 25 $
此时利润最大。
答案: 当售价为 25 元时,利润最大。
四、参数变化与存在性问题
这类题目常涉及参数的取值范围、是否存在某些点满足特定条件,或函数图像的变化趋势分析。
例题4:
已知函数 $ y = x^2 + 2mx + m^2 - 1 $,若其图像与 x 轴有两个不同的交点,求 m 的取值范围。
解析:
判别式 $ \Delta = (2m)^2 - 4 \times 1 \times (m^2 - 1) = 4m^2 - 4(m^2 - 1) = 4 $
因为 $ \Delta = 4 > 0 $,无论 m 取何值,该函数图像始终与 x 轴有两个不同交点。
答案: m 为任意实数。
五、综合型压轴题
这类题目综合性强,往往需要结合多个知识点,如函数图像、几何图形、代数运算、最值分析等。
例题5:
已知抛物线 $ y = ax^2 + bx + c $ 过点 $ (1, 2) $、$ (2, 3) $、$ (3, 6) $,且与直线 $ y = x + 1 $ 相交于两点 A、B,求 AB 的中点坐标。
解析:
将三点代入函数,得到三个方程:
$ a + b + c = 2 $
$ 4a + 2b + c = 3 $
$ 9a + 3b + c = 6 $
解得:
$ a = 1 $,$ b = 0 $,$ c = 1 $
所以函数为 $ y = x^2 + 1 $
与直线 $ y = x + 1 $ 联立:
$ x^2 + 1 = x + 1 \Rightarrow x^2 - x = 0 \Rightarrow x(x - 1) = 0 $
解得 $ x = 0 $ 或 $ x = 1 $,对应点为 $ A(0, 1) $、$ B(1, 2) $
中点坐标为 $ \left( \frac{0+1}{2}, \frac{1+2}{2} \right) = \left( \frac{1}{2}, \frac{3}{2} \right) $
答案: 中点坐标为 $ \left( \frac{1}{2}, \frac{3}{2} \right) $
结语:
二次函数压轴题虽然难度较高,但只要掌握好基本性质、图像特征、函数建模和实际应用方法,就能在考试中从容应对。希望本文的分类总结能帮助同学们系统梳理知识,提升解题能力,顺利应对中考数学中的二次函数难题。