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文檔簡介
專題11二次函數(shù)壓軸探究考向1線段問題【母題來源】2021年中考東營卷【母題題文】如圖,拋物線yx2+bx+c與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,直線yx+2過B、C兩點,連接AC.(1)求拋物線的解析式;(2)求證:△AOC∽△ACB;(3)點M(3,2)是拋物線上的一點,點D為拋物線上位于直線BC上方的一點,過點D作DE⊥x軸交直線BC于點E,點P為拋物線對稱軸上一動點,當線段DE的長度最大時,求PD+PM的最小值.【試題解析】解:(1)∵直線yx+2過B、C兩點,當x=0時,代入yx+2,得y=2,即C(0,2),當y=0時,代入yx+2,得x=4,即B(4,0),把B(4,0),C(0,2)分別代入yx2+bx+c,得,解得,∴拋物線的解析式為yx2x+2;(2)∵拋物線yx2x+2與x軸交于點A,∴x2x+2=0,解得x1=﹣1,x2=4,∴點A的坐標為(﹣1,0),∴AO=1,AB=5,在Rt△AOC中,AO=1,OC=2,∴AC,∴,∵,∴,又∵∠OAC=∠CAB,∴△AOC∽△ACB;(3)設(shè)點D的坐標為(x,x2x+2),則點E的坐標為(x,x+2),∴DEx2x+2﹣(x+2)x2x+2x﹣2x2+2x(x﹣2)2+2,∵0,∴當x=2時,線段DE的長度最大,此時,點D的坐標為(2,3),∵C(0,2),M(3,2),∴點C和點M關(guān)于對稱軸對稱,連接CD交對稱軸于點P,此時PD+PM最小,連接CM交直線DE于點F,則∠DFC=90°,點F的坐標為(2,2),∴CD,∵PD+PM=PC+PD=CD,∴PD+PM的最小值為.【命題意圖】函數(shù)思想;應(yīng)用意識.【命題方向】本題考查二次函數(shù)的應(yīng)用,解本題的關(guān)鍵熟練掌握數(shù)形結(jié)合思想、二次函數(shù)的性質(zhì)、對稱性、相似三角形的判定等,一般為壓軸題目。【得分要點】二次函數(shù)綜合題中線段問題的解題通法:(1)線段的數(shù)量關(guān)系問題:①在圖中找出對應(yīng)線段,弄清已知點和未知點,再聯(lián)系函數(shù)設(shè)出只含有一個參數(shù)的未知點的坐標,然后用參數(shù)表示出線段的長度;②結(jié)合已知條件,列出滿足線段數(shù)量關(guān)系的等式,求出參數(shù)值(注意排除不符合題意的數(shù)值).(2)線段的最值問題:①一條線段的最值問題,根據(jù)(1)①中所得的線段長度的式子,通過二次函數(shù)的性質(zhì)求最值,繼而得到線段的最值;②兩條線段和或差的最值問題,一般利用軸對稱模型解決.(3)周長的最值問題:一般利用轉(zhuǎn)化思想,將求周長的最值轉(zhuǎn)化為求不定線段和的問題.考向2面積問題【母題來源】2021年中考內(nèi)江卷【母題題文】如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣2,0)、B(6,0)兩點,與y軸交于點C.直線l與拋物線交于A、D兩點,與y軸交于點E,點D的坐標為(4,3).(1)求拋物線的解析式與直線l的解析式;(2)若點P是拋物線上的點且在直線l上方,連接PA、PD,求當△PAD面積最大時點P的坐標及該面積的最大值;(3)若點Q是y軸上的點,且∠ADQ=45°,求點Q的坐標.【試題解析】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于A(﹣2,0)、B(6,0)兩點,∴設(shè)拋物線的解析式為y=a(x+2)(x﹣6),∵D(4,3)在拋物線上,∴3=a(4+2)×(4﹣6),解得a,∴拋物線的解析式為y(x+2)(x﹣6)x2+x+3,∵直線l經(jīng)過A(﹣2,0)、D(4,3),設(shè)直線l的解析式為y=kx+m(k≠0),則,解得,,∴直線l的解析式為yx+1;(2)如圖1中,過點P作PT∥y軸交AD于點T.設(shè)P(m,m2+m+3),則T(m,m+1).∵S△PAD?(xD﹣xA)?PT=3PT,∴PT的值最大值時,△PAD的面積最大,∵PTm2+m+3m﹣1m2m+2(m﹣1)2,∵0,∴m=1時,PT的值最大,最大值為,此時△PAD的面積的最大值為,P(1,).(3)如圖2中,將線段AD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)90°得到AT,則T(﹣5,6),設(shè)DT交y軸于點Q,則∠ADQ=45°,∵D(4,3),∴直線DT的解析式為yx,∴Q(0,),作點T關(guān)于AD的對稱點T′(1,﹣6),則直線DT′的解析式為y=3x﹣9,設(shè)DQ′交y軸于點Q′,則∠ADQ′=45°,∴Q′(0,﹣9),綜上所述,滿足條件的點Q的坐標為(0,)或(0,﹣9).【命題意圖】二次函數(shù)圖象及其性質(zhì);推理能力【命題方向】本題屬于二次函數(shù)綜合題,考查了二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法,等腰直角三角形的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學會利用參數(shù)構(gòu)建二次函數(shù)解決最值問題,學會構(gòu)造特殊三角形解決問題,屬于中考壓軸題.【得分要點】二次函數(shù)綜合題中面積問題的解題通法:(1)直角坐標系中圖形面積的求法,以“S三角形=×水平底×鉛直高”為基礎(chǔ)求解.(2)圖形面積的數(shù)量關(guān)系:①找出所求圖形的頂點,其中動點的坐標根據(jù)函數(shù)關(guān)系式用含未知數(shù)的代數(shù)式表示出來;②結(jié)合圖形作輔助線,并將關(guān)鍵線段的長度用含未知數(shù)的代數(shù)式表示出來;③利用面積公式用含未知數(shù)的代數(shù)式表示出圖形的面積;④列方程求解.(3)圖形面積的最值,解題思路跟(2)中的前三步相同,然后利用函數(shù)的增減性求解.考向3等腰三角形的存在性探究【母題來源】2021年中考攀枝花卷【母題題文】(2021?攀枝花)如圖,開口向上的拋物線與x軸交于A(x1,0)、B(x2,0)兩點,與y軸交于點C,且AC⊥BC,其中x1,x2是方程x2+3x﹣4=0的兩個根.(1)求點C的坐標,并求出拋物線的表達式;(2)垂直于線段BC的直線l交x軸于點D,交線段BC于點E,連接CD,求△CDE的面積的最大值及此時點D的坐標;(3)在(2)的結(jié)論下,拋物線的對稱軸上是否存在點P,使得△PDE是等腰三角形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.【試題解析】解:(1)由x2+3x﹣4=0得x1=﹣4,x2=1,∴A(﹣4,0),B(1,0),∴OA=4,OB=1,∵AC⊥BC,∴∠ACO=90°﹣∠BCO=∠OBC,∵∠AOC=∠BOC=90°,∴△AOC∽△COB,∴,即,∴OC=2,∴C(0,﹣2),設(shè)拋物線解析式為y=a(x+4)(x﹣1),將C(0,﹣2)代入得﹣2=﹣4a,∴a,∴拋物線解析式為y(x+4)(x﹣1)x2x﹣2;(2)如圖:由A(﹣4,0),B(1,0),C(0,﹣2)得:AB=5,BC,AC=2,∵DE⊥BC,AC⊥BC,∴DE∥AC,∴△ABC∽△DBE,∴,設(shè)D(t,0),則BD=1﹣t,∴,∴DE(1﹣t),BE(1﹣t),∴S△BDEDE?BE(1﹣t)2,而S△BDCBD?OC(1﹣t)×2=1﹣t,∴S△CDE=S△BDC﹣S△BDE=1﹣t(1﹣t)2t2t(t)2,∵0,∴t時,S△CDE最大為,此時D(,0);(3)存在,由yx2x﹣2知拋物線對稱軸為直線x,而D(,0),∴D在對稱軸上,由(2)得DE[1﹣()],當DE=DP時,如圖:∴DP,∴P(,)或(,),當DE=PE時,過E作EH⊥x軸于H,如圖:∵∠HDE=∠EDB,∠DHE=∠BED=90°,∴△DHE∽△DEB,∴,即,∴HE=1,DH=2,∴E(,﹣1),∵E在DP的垂直平分線上,∴P(,﹣2),當PD=PE時,如圖:設(shè)P(,m),則m2=()2+(m+1)2,解得m,∴P(,),綜上所述,P的坐標為(,)或(,)或(,﹣2)或(,).【命題意圖】分類討論;待定系數(shù)法;函數(shù)的綜合應(yīng)用;圖形的相似;幾何直觀;應(yīng)用意識.【命題方向】本題考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法、三角形相似的判定及性質(zhì)、三角形面積、等腰三角形判定及應(yīng)用等知識,解題的關(guān)鍵是分類討論及用含字母的代數(shù)式表示相關(guān)點的坐標、相關(guān)線段的長度,一般為壓軸題.【得分要點】二次函數(shù)綜合題中等腰三角形存在性探究的解題思路:(1)求出三角形的三邊長(有的邊長用含有未知數(shù)的代數(shù)式表示);(2)根據(jù)等腰三角形中兩條邊相等分類討論,列方程求解.考向4直角三角形的存在性探究【母題來源】2021年中考畢節(jié)卷【母題題文】如圖,拋物線y=x2+bx+c與x軸相交于A,B兩點,與y軸相交于點C,對稱軸為直線x=2,頂點為D,點B的坐標為(3,0).(1)填空:點A的坐標為,點D的坐標為,拋物線的解析式為;(2)當二次函數(shù)y=x2+bx+c的自變量x滿足m≤x≤m+2時,函數(shù)y的最小值為,求m的值;(3)P是拋物線對稱軸上一動點,是否存在點P,使△PAC是以AC為斜邊的直角三角形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.【試題解析】解:(1)∵對稱軸為直線x=2,∴b=﹣4,∴y=x2﹣4x+c,∵點B(3,0)是拋物線與x軸的交點,∴9﹣12+c=0,∴c=3,∴y=x2﹣4x+3,令y=0,x2﹣4x+3=0,∴x=3或x=1,∴A(1,0),∵D是拋物線的頂點,∴D(2,﹣1),故答案為(1,0),(2,﹣1),y=x2﹣4x+3;(2)當m+2<2時,即m<0,此時當x=m+2時,y有最小值,則(m+2)2﹣4(m+2)+3,解得m,∴m;當m>2時,此時當x=m時,y有最小值,則m2﹣4m+3,解得m或m,∴m;當0≤m≤2時,此時當x=2時,y有最小值為﹣1,與題意不符;綜上所述:m的值為或;(3)存在,理由如下:A(1,0),C(0,3),∴AC,AC的中點為E(,),設(shè)P(2,t),∵△PAC是以AC為斜邊的直角三角形,∴PEAC,∴,∴t=2或t=1,∴P(2,2)或P(2,1),∴使△PAC是以AC為斜邊的直角三角形時,P點坐標為(2,2)或(2,1).【命題意圖】二次函數(shù)圖象及其性質(zhì);運算能力;應(yīng)用意識【命題方向】本題考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,熟練掌握二次函數(shù)解析式的求法,利用直角三角形斜邊中線等于斜邊的一半,將直角三角形存在性問題轉(zhuǎn)化為邊的關(guān)系是解題的關(guān)鍵,一般為壓軸.【得分要點】二次函數(shù)綜合題中直角三角形存在性探究的解題思路:(1)求出三角形的三邊長(有的邊長用含未知數(shù)的代數(shù)式表示);(2)根據(jù)直角頂點分類討論,應(yīng)用勾股定理列方程求解.考向5平行四邊形的存在性探究【母題來源】2021年中考西藏卷【母題題文】在平面直角坐標系中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A,B兩點.與y軸交于點C.且點A的坐標為(﹣1,0),點C的坐標為(0,5).(1)求該拋物線的解析式;(2)如圖(甲).若點P是第一象限內(nèi)拋物線上的一動點.當點P到直線BC的距離最大時,求點P的坐標;(3)圖(乙)中,若點M是拋物線上一點,點N是拋物線對稱軸上一點,是否存在點M使得以B,C,M,N為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請求出點M的坐標;若不存在,請說明理由.【試題解析】(1)將A的坐標(﹣1,0),點C的坐(0,5)代入y=﹣x2+bx+c得:,解得,∴拋物線的解析式為y=﹣x2+4x+5;(2)過P作PD⊥x軸于D,交BC于Q,過P作PH⊥BC于H,如圖:在y=﹣x2+4x+5中,令y=0得﹣x2+4x+5=0,解得x=5或x=﹣1,∴B(5,0),∴OB=OC,△BOC是等腰直角三角形,∴∠CBO=45°,∵PD⊥x軸,∴∠BQD=45°=∠PQH,∴△PHQ是等腰直角三角形,∴PH,∴當PQ最大時,PH最大,設(shè)直線BC解析式為y=kx+5,將B(5,0)代入得0=5k+5,∴k=﹣1,∴直線BC解析式為y=﹣x+5,設(shè)P(m,﹣m2+4m+5),(0<m<5),則Q(m,﹣m+5),∴PQ=(﹣m2+4m+5)﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m=﹣(m)2,∵a=﹣1<0,∴當m時,PQ最大為,∴m時,PH最大,即點P到直線BC的距離最大,此時P(,);(3)存在,理由如下:拋物線y=﹣x2+4x+5對稱軸為直線x=2,設(shè)M(s,﹣s2+4s+5),N(2,t),而B(5,0),C(0,5),①以MN、BC為對角線,則MN、BC的中點重合,如圖:∴,解得,∴M(3,8),②以MB、NC為對角線,則MB、NC的中點重合,如圖:∴,解得,∴M(﹣3,﹣16),③以MC、NB為對角線,則MC、NB中點重合,如圖:,解得,∴M(7,﹣16);綜上所述,M的坐標為:(3,8)或(﹣3,﹣16)或(7,﹣16).【命題意圖】數(shù)形結(jié)合;分類討論;待定系數(shù)法;函數(shù)的綜合應(yīng)用;多邊形與平行四邊形;幾何直觀;應(yīng)用意識.【命題方向】本題考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用,涉及待定系數(shù)法、函數(shù)圖象上點坐標的特征、等腰直角三角形、平行四邊形等知識,解題的關(guān)鍵是用含字母的代數(shù)式表示相關(guān)點的坐標和相關(guān)線段的長度,一般為壓軸題.【得分要點】二次函數(shù)綜合題中平行四邊形存在性探究的解題思路:(1)已知三個點,順次連接這三個點,分別過這三個點作對邊的平行線,三條平行線的交點即為所求的點;如圖1,已知點A,B,C,則點P1,P2,P3即為所求的與點A,B,C組成平行四邊形的點.(2)已知兩個點,分兩種情況:①以這兩點所構(gòu)成的線段為邊時,可將該線段上下左右平移確定另兩點的位置,如圖2,已知點A,B;②以這兩點所構(gòu)成的線段為對角線時,取該線段的中點,旋轉(zhuǎn)經(jīng)過該點的直線確定另兩點的位置,如圖3,已知點A,B.圖1圖2圖31.(2021?耿馬縣二模)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=﹣x2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0)、B兩點,與y軸交于點C(0,3),頂點坐標為點D,連接CD、BC、BD.(1)求該拋物線的函數(shù)表達式;(2)求證:△DCB∽△AOC;(3)將該拋物線向右平移2個單位長度得到新的拋物線y=a1x2+b1x+c1,點E是平移后的拋物線與原拋物線的交點,點F是原拋物線對稱軸上的一點,在平面直角坐標系中是否存在點P,使得以點B、E、F、P為頂點的四邊形是矩形.若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.解:(1)把A(﹣1,0)、C(0,3)代入y=﹣x2+bx+c,得,解得,∴該拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3.(2)證明:如圖1,連結(jié)AC,∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴拋物線的頂點D的坐標為(1,4),對稱軸為直線x=1,∵點B與點A(﹣1,0)關(guān)于直線x=1對稱,∴A(3,0),∴CD2=12+(4﹣3)2=2,BC2=32+32=18,BD2=(3﹣1)2+42=20,∴CD,CB=3,CD2+BC2=BD2=20,∴△DCB是直角三角形,且∠DCB=90°,∵OA=1,OC=3,∴,,∵∠DCB=∠AOC,,∴△DCB∽△AOC.(3)存在.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴將該拋物線向右平移兩個單位得到的拋物線為y=﹣(x﹣3)2+4,即y=﹣x2+6x﹣5,由得,∴E(2,3),設(shè)點F的坐標為(1,m),如圖2,四邊形PBEF是矩形,設(shè)PF交x軸于點K,拋物線平移后點A的對應(yīng)點為L,則L(1,0),∴L在拋物線的對稱軸直線x=1上,過點E、P分別作直線x=1的垂線,垂足分別為點G、T,作EH⊥x軸于點H,則G(1,3),H(2,0),∴EG=LH=BH=1,EH=3,∵∠EGL=∠GLK=∠EHL=90°,∴四邊形EGLH是矩形,∴∠GEH=∠FEB=90°,∴∠FEG=∠BEH=90°﹣∠FEH,∵∠EGF=∠EHB=90°,∴△FEG∽△BEH,∴,∴FGBH1,∴m=3,∵PT∥x軸,PF∥BE,∴∠FPT=∠FKL=∠EBH,∵∠FTP=∠EHB=90°,PF=BE,∴△FPT≌△EBH(AAS),∴PT=BH=1,F(xiàn)T=EH=3,∴xP=1+1=2,yP=y(tǒng)T3,∴P(2,);如圖3,以BE的中點Q為圓心,以BE為直徑作⊙Q交直線x=1于點F、F′,過點F作直徑為FP,作四邊形BPEF、四邊形BP′EF′,∵QP=PF,PB=PE,∴四邊形BPEF是平行四邊形,∵PF=BE,∴四邊形BPEF是矩形,∵QF=QB,∴QF2=QB2,∵Q(,),∴(m)2+(1)2=()2+(3)2,解得m1=1,m2=2,∴F(1,1),F(xiàn)′(1,2),∵點P與點F(1,1)關(guān)于點Q(,)成中心對稱,∴P(4,1),同理可得P′(4,2).綜上所述,點P的坐標為(2,)或(4,1)或(4,2).2.(2021?東勝區(qū)一模)如圖,已知直線y=2x+n與拋物線y=ax2+bx+c相交于A,B兩點,拋物線的頂點是A(1,﹣4),點B在x軸上.(1)求拋物線的解析式;(2)若點M是y軸上一點,點N是坐標平面內(nèi)一點,當以A、B、M、N為頂點的四邊形是矩形時,求點M的坐標.(3)在拋物線上是否存在點Q,使∠BAQ=45°,若存在,請直接寫出點Q的橫坐標;若不存在,說明理由.解:(1)將點A(1,﹣4)代入直線y=2x+n得,2+n=﹣4,∴n=﹣6,∴直線y=2x﹣6,當y=0時,代入直線得:0=2x﹣6,解得:x=3,∴點B坐標(3,0),設(shè)拋物線表達式為y=a(x﹣1)2﹣4,將點B代入拋物線得,0=4a﹣4,解得:a=1,∴拋物線表達式y(tǒng)=(x﹣1)2﹣4;(2)當以A、B、M、N為頂點的四邊形是矩形時,有兩種情況:①如圖,當AB為邊時,設(shè)點M(0,m),已知點A(1,﹣4),點B(3,0)∴MA2=12+(m+4)2,AB2=(1﹣3)2+(﹣4﹣0)2=20,BM2=32+m2,∴MB2=AM2+AB2,即12+(m+4)2+20=32+m2,解得m,即點M的坐標(0,),延長BN交y軸于點M′,作AG⊥y軸于G,BH⊥GA交GA的延長線于點H.由△BOM∽△BHA,可得,∴,∴OM′,∴M′(0,),②如圖,當AB為對角線時,取線段AB的中點P,作輔助圓⊙P,與y軸交于點M1,M2,作PG⊥y軸于點G,點P坐標(,),即(2,﹣2),由①可得線段AB2,∴⊙P半徑,在Rt△PM1G中,PM1,PG=2,M1G1,根據(jù)垂徑定理可得,M2G=1,∴點M1坐標(0,﹣1),點M2坐標(0,﹣3);綜上所述,當以A、B、M、N為頂點的四邊形是矩形時,點M坐標為:(0,)或(0,)或(0,﹣1)或(0,﹣3);(3)存在點Q的橫坐標為﹣2或,使∠BAQ=45°.理由如下:假設(shè)存在滿足條件的點Q,如圖,當四邊形ADBC為正方形,且點Q1,Q2分別在直線AD和直線AC上時,∠BAQ=45°,設(shè)過線段AB中點P,且與線段AB垂直的直線:yb,將點P(2,﹣2)代入得:﹣2=﹣1+b,解得b=﹣1,∴直線為y,設(shè)點C點坐標(n,n﹣1),在Rt△ABD中,∠BAQ=45°,AB=2,sin45°,解得BD,∴BD,解得n1=0,n2=4,∴點C坐標(0,﹣1),點D坐標(4,﹣3),設(shè)直線AD表達式為:y=qx+p,將點A(1,﹣4),點D(4,﹣3)代入得,,解得,∴直線AD的表達式為y,同理可得直線AC的表達式為y=﹣3x﹣1,聯(lián)立直線AD與拋物線y=(x﹣1)2﹣4可得,(x﹣1)2﹣4,解得x1=1,x2,同理聯(lián)立直線AC與拋物線可解得x3=1,x4=﹣2,∴點Q的橫坐標為﹣2或.3.(2021?南充模擬)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=﹣x2+bx+c經(jīng)過點A(4,0)、B(0,4)、C.其對稱軸l交x軸于點D,交直線AB于點F,交拋物線于點E.(1)求拋物線的解析式;(2)點P為直線l上的動點,求△PBC周長的最小值;(3)點N為直線AB上的一點(點N不與點F重合),在拋物線上是否存在一點M,使以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,請求出點M的坐標,不存在,說明理由.解:(1)把點A(4,0)、B(0,4)代入拋物線y=﹣x2+bx+c中,得,,解得,∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+3x+4,(2)由拋物線解析式可知,l:x,C(﹣1,0),如圖,作點B關(guān)于直線l的對稱軸B′,連接B′C交l于一點P,點P即為使△PBC周長最小的點,此時B′(3,4),直線B′C:y=x+1,∴P(,),∵B(0,4),C(﹣1,0),B′(3,4),∴BC,CB′=4,∴△PBC周長的最小值為:4.(3)存在,以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形的點M的坐標為(,),(,)或(,).理由如下:由拋物線解析式可知,E(,),∵A(4,0)、B(0,4),∴直線AB的解析式為:y=﹣x+4,∴F(,).∴EF.設(shè)M(m,﹣m2+3m+4),①當EF為邊時,則EF∥MN,∴N(m,﹣m+4),∴NM=EF,即|﹣m2+3m+4﹣(﹣m+4)|,解得m(舍)或或或,∴M(,)或(,),(,)).②當EF為對角線時,EF的中點為(,),∴點N的坐標為(3﹣m,m2﹣3m),∴﹣3+m+4=m2﹣3m,解得m(舍),m,∴M3(,).綜上,滿足以點E、F、N、M為頂點的四邊形為平行四邊形的點M的坐標為(,),(,)或(,).4.(2021?諸城市三模)如圖,拋物線y=ax2+bx+4經(jīng)過點A(﹣2,0),點B(4,0),與y軸交于點C,過點C作直線CD∥x軸,與拋物線交于點D,作直線BC,連接AC.(1)求拋物線的函數(shù)表達式,并用配方法求拋物線的頂點坐標;(2)E是拋物線上的點,求滿足∠ECD=∠ACO的點E的坐標;(3)點M在y軸上,且位于點C的上方,點N在直線BC上,點P為直線BC上方拋物線上一點,若以點C,M,N,P為頂點的四邊形是菱形,求菱形的邊長.解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過點A(﹣2,0),點B(4,0),∴得,∴解得,∴拋物線解析式為yx2+x+4,∵,∴拋物線的頂點坐標為;(2)如圖1,設(shè)滿足條件的點在拋物線上:①當點E位于直線CD下方時,過點E作EF⊥直線CD,垂足為F.則F(t,4),CF=t,,根據(jù)題意,當∠ECD=∠ACO時,tan∠ACO=tan∠ECD,即,∴,解得t1=0(舍去),t2=3,∴;②當點E'位于直線CD上方時,過點E'作E'F'⊥直線CD,垂足為F'.則F'(s,4),CF'=s,E'F's2+s+4﹣4s2+s,根據(jù)題意,當∠ECD=∠ACO時,tan∠ACO=tan∠ECD,即,∴,解得s1=0(舍去),s2=1.∴,所以,點E的坐標為或;(3)①CM為菱形的邊,如圖2,在第一象限內(nèi)取點P′,過點P′作P′N′∥y軸,交BC于N′,過點P′作P′M′∥BC,交y軸于M′,∴四邊形CM′P′N′是平行四邊形,∵四邊形CM′P′N′是菱形,∴P′M′=P′N′,過點P′作P′Q′⊥y軸,垂足為Q′,∵OC=OB,∠BOC=90°,∴∠OCB=45°,∴∠P′M′C=45°,設(shè)點P′(m,m2+m+4),在Rt△P′M′Q′中,P′Q′=m,P′M′m,∵B(4,0),C(0,4),∴直線BC的解析式為y=﹣x+4,∵P′N′∥y軸,∴N′(m,﹣m+4),∴P′N′m2+m+4﹣(﹣m+4)m2+2m,∴mm2+2m,∴m=0(舍)或m=4﹣2,菱形CM′P′N′的邊長為(4﹣2)=44.②CM為菱形的對角線,如圖3,在第一象限內(nèi)拋物線上取點P,過點P作PM∥BC,交y軸于點M,連接CP,過點M作MN∥CP,交BC于N,∴四邊形CPMN是平行四邊形,連接PN交CM于點Q,∵四邊形CPMN是菱形,∴PQ⊥CM,∠PCQ=∠NCQ,∵∠OCB=45°,∴∠NCQ=45°,∴∠PCQ=45°,∴∠CPQ=∠PCQ=45°,∴PQ=CQ,設(shè)點P(n,n2+n+4),∴CQ=n,OQ=n+4,∴n+4n2+n+4,∴n=0(舍),∴此種情況不存在.綜上,菱形的邊長為44.10.(2021?達拉特旗三模)如圖,拋物線交x軸于A(﹣2,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C(0,3),連接AC,BC.M為線段OB上的一個動點,過點M作PM⊥x軸,交拋物線于點P,交BC于點Q.(1)求拋物線的表達式;(2)過點P作PN⊥BC,垂足為點N.設(shè)M點的坐標為M(m,0),請用含m的代數(shù)式表示線段PN的長,并求出當m為何值時PN有最大值,最大值是多少?(3)試探究點M在運動過程中,是否存在這樣的點Q,使得以A,C,Q為頂點的三角形是等腰三角形.若存在,請求出此時點Q的坐標;若不存在,請說明理由.解:(1)設(shè)拋物線的表達式為:y=a(x+2)?(x﹣3),∴a?2×(﹣3)=3,∴a,∴拋物線的關(guān)系式是y(x+2)?(x﹣3)x23;(2)∵B(3,0),C(0,3),∴直線BC的表達式是y=﹣x+3,∴Q(m,﹣m+3),∴QM=﹣m+3,∵P(m,),∴PM,∴PQ=PM﹣QM,∵OB=OC,∴∠OBC=∠OCB=45°,∵QM∥OC,∴∠PQN=∠OCB=45°,∴PN=PQ?sin∠PQN()(m)2,∴當m時,PN最大;(3)設(shè)Q(m,﹣m+3),AC2=22+32=13,AQ2=(m+2)2+(﹣m+3)2=2m2﹣2m+13,CQ2=m2+m2=2m2,當AQ=AC時,2m2﹣2m+13=13,∴m1=0(舍去),m2=1,∴Q1(1,2),當AC=CQ時,2m2=13,∴m3,m4(舍去),∴Q2(,3),當AQ=CQ時,2m2﹣2m+13=2m2,∴m3,故舍去,綜上所述,Q(1,2)或(,3).6.(2021?洛江區(qū)模擬)如圖1,拋物線yx2+bx+c與x軸交于A(﹣1,0)和B點,與y軸交于點C(0,2).(1)求這個拋物線的解析式;(2)若點P在拋物線上,且滿足∠PAB=∠ACO,求點P的坐標;(3)如圖2,若點D是在直線BC上方的拋物線的一點,作DE⊥BC于點E,求線段DE的最大值.解:(1)∵拋物線yx2+bx+c經(jīng)過A(﹣1,0)、C(0,2),∴,解得,∴拋物線解析式為yx2x+2;(2)過P作PM⊥x軸于M,如圖:設(shè)P(m,m2m+2),則PM=|m2m+2|,AM=m+1,∵∠PAB=∠ACO,∴tan∠PAB=tan∠ACO,即,∴,當P在x軸上方時,,解得m=3或m=﹣1(與A重合,舍去),∴P(3,2),當P在x軸下方時,,解得m=5或m=﹣1(舍去),∴P(5,﹣3),綜上所述,點P的坐標為(3,2)或(5,﹣3);(3)作D作DN⊥x軸于N交BC于F,如圖:在yx2x+2中,令y=0得x2x+2=0,解得x=4或x=﹣1,∴B(4,0),設(shè)直線BC為y=kx+2,∴0=4k+2,解得k,∴直線BC為yx+2,在Rt△BOC中,BC2,∴cos∠CBO,∵DE⊥BC,∠DFE=∠BFN,∴∠EDF=∠NBF,∴DE=DF?cos∠EDF=DF?cos∠CBODF,∴DF最大時,DE最大,設(shè)D(n,n2n+2),則F(n,n+2),∴DF=(n2n+2)﹣(n+2)(n﹣2)2+2,∴n=2時,DF最大為2,∴DE的最大值為2.7.(2021?陜西模擬)如圖,拋物線y=ax2+bx+3與x軸交于點A(﹣1,0),點B(3,0),拋物線的頂點為C.(1)求拋物線的函數(shù)表達式;(2)連接AC、BC.問:是否存在這樣的點P,以P為位似中心,將△ABC放大為原來的2倍后得到△DEF(即點A、B、C的對應(yīng)點分別是點D、E、F),使得點D、E恰好在拋物線上且點F在拋物線的對稱軸上?若存在,請求出符合條件的點P的坐標;若不存在,請說明理由.解:(1)把A(﹣1,0),B(3,0)代入y=ax2+bx+3得到,,解得,∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3.(2)存在.由題意點A(﹣1,0),B(3,0),則AB=3﹣(﹣1)=4,∵△EDF∽△ABC,相似比為2,∴DE=2×4=8,∵二次函數(shù)為y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4的對稱軸為直線x=1,∴點D的橫坐標為5或﹣3,①當點D在點E的右邊時,點D的橫坐標為5,點E的橫坐標為﹣3,所以,y=﹣52+2×5+3=﹣12,此時,點D(5,﹣12),E(﹣3,﹣12),設(shè)直線AE的解析式為y=kx+b,直線BD的解析式為y=ex+f,則,,解得,所以直線AE的解析式為y=6x+6,直線BD的解析式為y=﹣6x+18,聯(lián)立,解得,所以,點P的坐標為(1,12),②點D在點E的左邊時,點E的橫坐標為5,點D的橫坐標為﹣3,所以,y=﹣52+2×5+3=﹣12,此時,點E(5,﹣12),D(﹣3,﹣12),設(shè)直線AE的解析式為y=kx+b,直線BD的解析式為y=ex+f,則,,解得,所以,直線AE的解析式為y=﹣2x﹣2,直線BD的解析式為y=2x﹣6,聯(lián)立,解得,所以點P的坐標為(1,﹣4).綜上所述,存在位似中心點P(1,12)或(1,﹣4).8.(2021?西寧一模)如圖1,以點M(1,4)為頂點的拋物線與直線y=﹣x交于A,B兩點,且點A坐標為(4,),點B在y軸上.(1)求拋物線解析式;(2)若點D是拋物線上位于直線AB上方的一點(如圖2),過點D作DE⊥x軸于點E,交直線AB于點F,求線段DF長度的最大值;(3)在拋物線的對稱軸l上是否存在點P,使以點A,M,P為頂點的三角形是直角三角形?若存在,求出點P的坐標;若不存在,請說明理由.解:(1)設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣1)2+4,∴a(4﹣1)2+4,∴a,∴y(x﹣1)2+4;(2)如圖1,設(shè)D(m,),∴F(m,﹣m),∴DF=()﹣(﹣m)(m﹣2)2+2,∴當m=2時,DF有最大值是2;(3)如圖2,當∠APM=90°時,∵A(4,),∴P(1,),如圖3,當∠PAM=90°時,∴∠APM+∠AMP=90°,作AQ⊥PM于Q,∴∠AQM=∠AQP=90°,∴∠APM+∠QAP=90°,∴∠AMP=∠QAP,∴△AQP∽△MQA,∴,∵QM=4﹣(),AQ=4﹣1=3,∴,∴PQ=2,∴PH=HQ+PQ,∴P(1,),綜上所述:P的坐標是(1,)或(1,).9.(2021?包頭一模)如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)與x軸交于A(﹣2,0),B(3,0)兩點,與y軸交于點C,連接AC,BC.(1)求此拋物線的解析式及對稱軸;(2)D是拋物線的對稱軸上一點,且位于x軸的下方若S△ACD=6,求點D的坐標;(3)取點E(0,2),連接AE,在第四象限內(nèi)的拋物線上是否存在
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