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文檔簡介
1、【問題解析】中考壓軸題是中考必不可少的試題,這類題一般是融代數(shù)、幾何為一體的綜合題,或者是解決實際問題的綜合題此類題注重對數(shù)學(xué)思想方法、探究性思維能力和創(chuàng)新思維能力的考查,涉及的知識比較多,信息量大,題目靈活,要求學(xué)生有較高的分析問題、解決問題的能力它符合新課標(biāo)對學(xué)生能力提高的要求從近幾年各省市中考數(shù)學(xué)壓軸題來看,作為試卷的最后一題,一般都是循序漸進(jìn)地設(shè)置幾個問題,對學(xué)生的要求一步步的抬高壓軸題涉及知識多,覆蓋面廣,綜合性強,難度系數(shù)大,關(guān)系比較復(fù)雜,解法靈活,既考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識和基本技能,又考查了學(xué)生的數(shù)學(xué)思想方法和探索創(chuàng)新能力、解決問題能力,是必不可少的近幾年來主要以函數(shù)和幾何綜合題、
2、二次函數(shù)與代數(shù)知識綜合應(yīng)用、一次函數(shù)與二次函數(shù)綜合題、開放探究題等類型出現(xiàn),【熱點探究】類型一:拋物線與三角形的綜合問題【例題1】(2016云南省昆明市)如圖1,對稱軸為直線x=的拋物線經(jīng)過B(2,0)、C(0,4)兩點,拋物線與x軸的另一交點為A(1)求拋物線的解析式;(2)若點P為第一象限內(nèi)拋物線上的一點,設(shè)四邊形COBP的面積為S,求S的最大值;(3)如圖2,若M是線段BC上一動點,在x軸是否存在這樣的點Q,使MQC為等腰三角形且MQB為直角三角形?若存在,求出點Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【考點】二次函數(shù)綜合題【分析】(1)由對稱軸的對稱性得出點A的坐標(biāo),由待定系數(shù)法求出拋物線的解析
3、式;(2)作輔助線把四邊形COBP分成梯形和直角三角形,表示出面積S,化簡后是一個關(guān)于S的二次函數(shù),求最值即可;(3)畫出符合條件的Q點,只有一種,利用平行相似得對應(yīng)高的比和對應(yīng)邊的比相等列比例式;在直角OCQ和直角CQM利用勾股定理列方程;兩方程式組成方程組求解并取舍【解答】解:(1)由對稱性得:A(1,0),設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)(x2),把C(0,4)代入:4=2a,a=2,y=2(x+1)(x2),拋物線的解析式為:y=2x2+2x+4;(2)如圖1,設(shè)點P(m,2m2+2m+4),過P作PDx軸,垂足為D,S=S梯形+SPDB=m(2m2+2m+4+4)+(2m2+2m
4、+4)(2m),S=2m2+4m+4=2(m1)2+6,20,S有最大值,則S大=6;(3)如圖2,存在這樣的點Q,使MQC為等腰三角形且MQB為直角三角形,理由是:設(shè)直線BC的解析式為:y=kx+b,把B(2,0)、C(0,4)代入得:,解得:,直線BC的解析式為:y=2x+4,設(shè)M(a,2a+4),過A作AEBC,垂足為E,則AE的解析式為:y=x+,則直線BC與直線AE的交點E(1.4,1.2),設(shè)Q(x,0)(x0),AEQM,ABEQBM,由勾股定理得:x2+42=2a2+(2a+44)2,由得:a1=4(舍),a2=,當(dāng)a=時,x=,Q(,0)【同步練】(2016浙江省湖州市)如圖
5、,已知二次函數(shù)y=x2+bx+c(b,c為常數(shù))的圖象經(jīng)過點A(3,1),點C(0,4),頂點為點M,過點A作ABx軸,交y軸于點D,交該二次函數(shù)圖象于點B,連結(jié)BC(1)求該二次函數(shù)的解析式及點M的坐標(biāo);(2)若將該二次函數(shù)圖象向下平移m(m0)個單位,使平移后得到的二次函數(shù)圖象的頂點落在ABC的內(nèi)部(不包括ABC的邊界),求m的取值范圍;(3)點P是直線AC上的動點,若點P,點C,點M所構(gòu)成的三角形與BCD相似,請直接寫出所有點P的坐標(biāo)(直接寫出結(jié)果,不必寫解答過程)類型二:拋物線與四邊形的綜合問題【例題2】2016青海西寧12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形ABCD是以AB為直徑的M
6、的內(nèi)接四邊形,點A,B在x軸上,MBC是邊長為2的等邊三角形,過點M作直線l與x軸垂直,交M于點E,垂足為點M,且點D平分(1)求過A,B,E三點的拋物線的解析式;(2)求證:四邊形AMCD是菱形;(3)請問在拋物線上是否存在一點P,使得ABP的面積等于定值5?若存在,請求出所有的點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【考點】二次函數(shù)綜合題【分析】(1)根據(jù)題意首先求出拋物線頂點E的坐標(biāo),再利用頂點式求出函數(shù)解析式;(2)利用等邊三角形的性質(zhì)結(jié)合圓的有關(guān)性質(zhì)得出AMD=CMD=AMC=60,進(jìn)而得出DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出ABP的面積進(jìn)而求出n的值,再代入函數(shù)關(guān)系式求出
7、P點坐標(biāo)【解答】(1)解:由題意可知,MBC為等邊三角形,點A,B,C,E均在M上,則MA=MB=MC=ME=2,又COMB,MO=BO=1,A(3,0),B(1,0),E(1,2),拋物線頂點E的坐標(biāo)為(1,2),設(shè)函數(shù)解析式為y=a(x+1)22(a0)把點B(1,0)代入y=a(x+1)22,解得:a=,故二次函數(shù)解析式為:y=(x+1)22;(2)證明:連接DM,MBC為等邊三角形,CMB=60,AMC=120,點D平分弧AC,AMD=CMD=AMC=60,MD=MC=MA,MCD,MDA是等邊三角形,DC=CM=MA=AD,四邊形AMCD為菱形(四條邊都相等的四邊形是菱形);(3)解
8、:存在理由如下:設(shè)點P的坐標(biāo)為(m,n)SABP=AB|n|,AB=44|n|=5,即2|n|=5,解得:n=,當(dāng)時,(m+1)22=,解此方程得:m1=2,m2=4即點P的坐標(biāo)為(2,),(4,),當(dāng)n=時,(m+1)22=,此方程無解,故所求點P坐標(biāo)為(2,),(4,)【同步練】(2016四川眉山)已知如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點A、B、C分別為坐標(biāo)軸上上的三個點,且OA=1,OB=3,OC=4,(1)求經(jīng)過A、B、C三點的拋物線的解析式;(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中是否存在一點P,使得以以點A、B、C、P為頂點的四邊形為菱形?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;(3)
9、若點M為該拋物線上一動點,在(2)的條件下,請求出當(dāng)|PMAM|的最大值時點M的坐標(biāo),并直接寫出|PMAM|的最大值類型三:拋物線與圖形變換的綜合問題【例題3】(2016陜西)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,點O為坐標(biāo)原點,拋物線y=ax2+bx+5經(jīng)過點M(1,3)和N(3,5)(1)試判斷該拋物線與x軸交點的情況;(2)平移這條拋物線,使平移后的拋物線經(jīng)過點A(2,0),且與y軸交于點B,同時滿足以A、O、B為頂點的三角形是等腰直角三角形,請你寫出平移過程,并說明理由【考點】二次函數(shù)綜合題【分析】(1)把M、N兩點的坐標(biāo)代入拋物線解析式可求得a、b的值,可求得拋物線解析式,再根據(jù)一元二次方程根的
10、判別式,可判斷拋物線與x軸的交點情況;(2)利用A點坐標(biāo)和等腰三角形的性質(zhì)可求得B點坐標(biāo),設(shè)出平移后的拋物線的解析式,把A、B的坐標(biāo)代入可求得平移后的拋物線的解析式,比較平移前后拋物線的頂點的變化即可得到平移的過程【解答】解:(1)由拋物線過M、N兩點,把M、N坐標(biāo)代入拋物線解析式可得,解得,拋物線解析式為y=x23x+5,令y=0可得x23x+5=0,該方程的判別式為=(3)2415=920=110,拋物線與x軸沒有交點;(2)AOB是等腰直角三角形,A(2,0),點B在y軸上,B點坐標(biāo)為(0,2)或(0,2),可設(shè)平移后的拋物線解析式為y=x2+mx+n,當(dāng)拋物線過點A(2,0),B(0,
11、2)時,代入可得,解得,平移后的拋物線為y=x2+3x+2,該拋物線的頂點坐標(biāo)為(,),而原拋物線頂點坐標(biāo)為(,),將原拋物線先向左平移3個單位,再向下平移3個單位即可獲得符合條件的拋物線;當(dāng)拋物線過A(2,0),B(0,2)時,代入可得,解得,平移后的拋物線為y=x2+x2,該拋物線的頂點坐標(biāo)為(,),而原拋物線頂點坐標(biāo)為(,),將原拋物線先向左平移2個單位,再向下平移5個單位即可獲得符合條件的拋物線【同步練】(2016重慶市A卷12分)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+x+3與x軸交于A,B兩點(點A在點B左側(cè)),與y軸交于點C,拋物線的頂點為點E(1)判斷ABC的形狀,并說明理
12、由;(2)經(jīng)過B,C兩點的直線交拋物線的對稱軸于點D,點P為直線BC上方拋物線上的一動點,當(dāng)PCD的面積最大時,Q從點P出發(fā),先沿適當(dāng)?shù)穆窂竭\動到拋物線的對稱軸上點M處,再沿垂直于拋物線對稱軸的方向運動到y(tǒng)軸上的點N處,最后沿適當(dāng)?shù)穆窂竭\動到點A處停止當(dāng)點Q的運動路徑最短時,求點N的坐標(biāo)及點Q經(jīng)過的最短路徑的長;(3)如圖2,平移拋物線,使拋物線的頂點E在射線AE上移動,點E平移后的對應(yīng)點為點E,點A的對應(yīng)點為點A,將AOC繞點O順時針旋轉(zhuǎn)至A1OC1的位置,點A,C的對應(yīng)點分別為點A1,C1,且點A1恰好落在AC上,連接C1A,C1E,AC1E是否能為等腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點
13、E的坐標(biāo);若不能,請說明理由類型四:拋物線下的動態(tài)最值問題【例題4】(2016貴州安順14分)如圖,拋物線經(jīng)過A(1,0),B(5,0),C(0,)三點(1)求拋物線的解析式;(2)在拋物線的對稱軸上有一點P,使PA+PC的值最小,求點P的坐標(biāo);(3)點M為x軸上一動點,在拋物線上是否存在一點N,使以A,C,M,N四點構(gòu)成的四邊形為平行四邊形?若存在,求點N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c(a0),再把A(1,0),B(5,0),C(0,)三點代入求出a、b、c的值即可;(2)因為點A關(guān)于對稱軸對稱的點B的坐標(biāo)為(5,0),連接BC交對稱軸直線于
14、點P,求出P點坐標(biāo)即可;(3)分點N在x軸下方或上方兩種情況進(jìn)行討論【解答】解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c(a0),A(1,0),B(5,0),C(0,)三點在拋物線上,解得拋物線的解析式為:y=x22x;(2)拋物線的解析式為:y=x22x,其對稱軸為直線x=2,連接BC,如圖1所示,B(5,0),C(0,),設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b(k0),解得,直線BC的解析式為y=x,當(dāng)x=2時,y=1=,P(2,);(3)存在如圖2所示,當(dāng)點N在x軸下方時,拋物線的對稱軸為直線x=2,C(0,),N1(4,);當(dāng)點N在x軸上方時,如圖,過點N2作N2Dx軸于點D,在AN2D
15、與M2CO中,AN2DM2CO(ASA),N2D=OC=,即N2點的縱坐標(biāo)為x22x=,解得x=2+或x=2,N2(2+,),N3(2,)綜上所述,符合條件的點N的坐標(biāo)為(4,),(2+,)或(2,)【點評】本題考查的是二次函數(shù)綜合題,涉及到用待定系數(shù)法求一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式、平行四邊的判定與性質(zhì)、全等三角形等知識,在解答(3)時要注意進(jìn)行分類討論【同步練】(煙臺市 2015 中考 -24)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c與M相交于A、B、C、D四點,其中A、B兩點的坐標(biāo)分別為(1,0),(0,2),點D在x軸上且AD為M的直徑點E是M與y軸的另一個交點,過劣?。?)
16、求點D的坐標(biāo)及該拋物線的表達(dá)式;(2)若點P是x軸上的一個動點,試求出PEF的周長最小時點P的坐標(biāo);(3)在拋物線的對稱軸上是否存在點Q,使QCM是等腰三角形?如果存在,請直接寫出點Q的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由類型五:拋物線下的動態(tài)存在問題【例題5】(棗莊市 2015 中考 -25)如圖,直線y=x+2與拋物線(a0)相交于A(,)和B(4,m),點P是線段AB上異于A、B的動點,過點P作PCx軸于點D,交拋物線于點C(1)求拋物線的解析式;(2)是否存在這樣的P點,使線段PC的長有最大值?若存在,求出這個最大值;若不存在,請說明理由;(3)求PAC為直角三角形時點P的坐標(biāo)思路分析:此題主
17、要考查了二次函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)最值的應(yīng)用以及直角三角形的判定、函數(shù)圖象交點坐標(biāo)的求法等知識解題時注意聯(lián)系,對于題(1)已知B(4,m)在直線y=x+2上,很容易求得m的值,又因為已知拋物線圖象上的A、B兩點坐標(biāo),可將其代入拋物線的解析式中,通過聯(lián)立方程組即可求得待定系數(shù)的值(2)要弄清PC的長,實際是直線AB與拋物線函數(shù)值的差可設(shè)出P點橫坐標(biāo),根據(jù)直線AB和拋物線的解析式表示出P、C的縱坐標(biāo),進(jìn)而得到關(guān)于PC與P點橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出PC的最大值對于題(3)當(dāng)PAC為直角三角形時,根據(jù)直角頂點的不同,需要結(jié)合圖形從三種情況進(jìn)行分類討論,分別求解解題過程:解:(1)
18、B(4,m)在直線y=x+2上,m=4+2=6,B(4,6),A(,)、B(4,6)在拋物線上,解得,拋物線的解析式為(2)設(shè)動點P的坐標(biāo)為(n,n+2),則C點的坐標(biāo)為(,),PC=(+2)(),=,=,PC0,當(dāng)n=時,線段PC最大且為(3)PAC為直角三角形,i)若點P為直角頂點,則APC=90由題意易知,PCy軸,APC=45,因此這種情形不存在;ii)若點A為直角頂點,則PAC=90如答圖31,過點A(,)作ANx軸于點N,則ON=,AN=過點A作AM直線AB,交x軸于點M,則由題意易知,AMN為等腰直角三角形,MN=AN=,OM=ON+MN=+=3,M(3,0)設(shè)直線AM的解析式為
19、:y=kx+b,則:,解得,直線AM的解析式為:y=x+3 又拋物線的解析式為:y=2x28x+6 聯(lián)立式,解得:x=3或x=(與點A重合,舍去)C(3,0),即點C、M點重合當(dāng)x=3時,y=x+2=5,P1(3,5);iii)若點C為直角頂點,則ACP=90y=2x28x+6=2(x2)22,拋物線的對稱軸為直線x=2如答圖32,作點A(,)關(guān)于對稱軸x=2的對稱點C,則點C在拋物線上,且C(,)當(dāng)x=時,y=x+2=P2(,)點P1(3,5)、P2(,)均在線段AB上,綜上所述,PAC為直角三角形時,點P的坐標(biāo)為(3,5)或(,)規(guī)律總結(jié):熟練把握關(guān)于二次函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)最值的應(yīng)
20、用以及直角三角形的判定、函數(shù)圖象交點坐標(biāo)的求法等知識是解此類綜合性強的問題的關(guān)鍵【同步練】(2016內(nèi)蒙古包頭)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線y=ax2+bx2(a0)與x軸交于A(1,0)、B(3,0)兩點,與y軸交于點C,其頂點為點D,點E的坐標(biāo)為(0,1),該拋物線與BE交于另一點F,連接BC(1)求該拋物線的解析式,并用配方法把解析式化為y=a(xh)2+k的形式;(2)若點H(1,y)在BC上,連接FH,求FHB的面積;(3)一動點M從點D出發(fā),以每秒1個單位的速度平沿行與y軸方向向上運動,連接OM,BM,設(shè)運動時間為t秒(t0),在點M的運動過程中,當(dāng)t為何值時,OMB=90
21、?(4)在x軸上方的拋物線上,是否存在點P,使得PBF被BA平分?若存在,請直接寫出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由類型六:拋物線與相似的綜合問題【例題6】(煙臺市 2014 中考 -26)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,RtABC的頂點A,C分別在y軸,x軸上,ACB=90,OA=,拋物線y=ax2axa經(jīng)過點B(2,),與y軸交于點D(1)求拋物線的表達(dá)式;(2)點B關(guān)于直線AC的對稱點是否在拋物線上?請說明理由;(3)延長BA交拋物線于點E,連接ED,試說明EDAC的理由【解析】(1)把點B的坐標(biāo)代入拋物線的表達(dá)式即可求得(2)通過AOCCFB求得OC的值,通過OCDFCB得出DC=CB,OC
22、D=FCB,然后得出結(jié)論(3)設(shè)直線AB的表達(dá)式為y=kx+b,求得與拋物線的交點E的坐標(biāo),然后通過解三角函數(shù)求得結(jié)果【解答】解:(1)把點B的坐標(biāo)代入拋物線的表達(dá)式,得=a222aa,解得a=,拋物線的表達(dá)式為y=x2x(2)連接CD,過點B作BFx軸于點F,則BCF+CBF=90ACB=90,ACO+BCF=90,ACO=CBF,AOC=CFB=90,AOCCFB,=,設(shè)OC=m,則CF=2m,則有=,解得m1=m2=1,OC=CF=1,當(dāng)x=0時,y=,OD=,BF=OD,DOC=BFC=90,OCDFCB,DC=CB,OCD=FCB,點B、C、D在同一直線上,點B與點D關(guān)于直線AC對稱
23、,點B關(guān)于直線AC的對稱點在拋物線上(3)過點E作EGy軸于點G,設(shè)直線AB的表達(dá)式為y=kx+b,則,解得k=,y=x+,代入拋物線的表達(dá)式x+=x2x解得x=2或x=2,當(dāng)x=2時y=x+=(2)+=,點E的坐標(biāo)為(2,),tanEDG=,EDG=30tanOAC=,OAC=30,OAC=EDG,EDAC【點評】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,三角形相似的判定及性質(zhì),以及對稱軸的性質(zhì)和解三角函數(shù)等知識的理解和掌握【同步練】(2016湖北荊門14分)如圖,直線y=x+2與x軸,y軸分別交于點A,點B,兩動點D,E分別從點A,點B同時出發(fā)向點O運動(運動到點O停止),運動速度分別是1個單位長度/
24、秒和個單位長度/秒,設(shè)運動時間為t秒,以點A為頂點的拋物線經(jīng)過點E,過點E作x軸的平行線,與拋物線的另一個交點為點G,與AB相交于點F(1)求點A,點B的坐標(biāo);(2)用含t的代數(shù)式分別表示EF和AF的長;(3)當(dāng)四邊形ADEF為菱形時,試判斷AFG與AGB是否相似,并說明理由(4)是否存在t的值,使AGF為直角三角形?若存在,求出這時拋物線的解析式;若不存在,請說明理由【達(dá)標(biāo)檢測】1. (2016湖北黃石8分)科技館是少年兒童節(jié)假日游玩的樂園如圖所示,圖中點的橫坐標(biāo)x表示科技館從8:30開門后經(jīng)過的時間(分鐘),縱坐標(biāo)y表示到達(dá)科技館的總?cè)藬?shù)圖中曲線對應(yīng)的函數(shù)解析式為y=,10:00之后來的游
25、客較少可忽略不計(1)請寫出圖中曲線對應(yīng)的函數(shù)解析式;(2)為保證科技館內(nèi)游客的游玩質(zhì)量,館內(nèi)人數(shù)不超過684人,后來的人在館外休息區(qū)等待從10:30開始到12:00館內(nèi)陸續(xù)有人離館,平均每分鐘離館4人,直到館內(nèi)人數(shù)減少到624人時,館外等待的游客可全部進(jìn)入請問館外游客最多等待多少分鐘?2. (2016廣西百色12分)正方形OABC的邊長為4,對角線相交于點P,拋物線L經(jīng)過O、P、A三點,點E是正方形內(nèi)的拋物線上的動點(1)建立適當(dāng)?shù)钠矫嬷苯亲鴺?biāo)系,直接寫出O、P、A三點坐標(biāo);求拋物線L的解析式;(2)求OAE與OCE面積之和的最大值3. (2016廣西桂林12分)如圖1,已知開口向下的拋物線
26、y1=ax22ax+1過點A(m,1),與y軸交于點C,頂點為B,將拋物線y1繞點C旋轉(zhuǎn)180后得到拋物線y2,點A,B的對應(yīng)點分別為點D,E(1)直接寫出點A,C,D的坐標(biāo);(2)當(dāng)四邊形ABCD是矩形時,求a的值及拋物線y2的解析式;(3)在(2)的條件下,連接DC,線段DC上的動點P從點D出發(fā),以每秒1個單位長度的速度運動到點C停止,在點P運動的過程中,過點P作直線lx軸,將矩形ABDE沿直線l折疊,設(shè)矩形折疊后相互重合部分面積為S平方單位,點P的運動時間為t秒,求S與t的函數(shù)關(guān)系4. (2016黑龍江齊齊哈爾8分)如圖,對稱軸為直線x=2的拋物線y=x2+bx+c與x軸交于點A和點B,
27、與y軸交于點C,且點A的坐標(biāo)為(1,0)(1)求拋物線的解析式;(2)直接寫出B、C兩點的坐標(biāo);(3)求過O,B,C三點的圓的面積(結(jié)果用含的代數(shù)式表示)注:二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a0)的頂點坐標(biāo)為(,)5. (棗莊市 2014 中考 -25)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x22x3的圖象與x軸交于A、B兩點,與y軸交于點C,連接BC,點D為拋物線的頂點,點P是第四象限的拋物線上的一個動點(不與點D重合)(1)求OBC的度數(shù);(2)連接CD、BD、DP,延長DP交x軸正半軸于點E,且SOCE=S四邊形OCDB,求此時P點的坐標(biāo);(3)過點P作PFx軸交BC于點F,求線段PF長度
28、的最大值6. (郴州市 2014 中考 -26)已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(1,0)、B(2,0)、C(0,2)三點(1)求這條拋物線的解析式;(2)如圖一,點P是第一象限內(nèi)此拋物線上的一個動點,當(dāng)點P運動到什么位置時,四邊形ABPC的面積最大?求出此時點P的坐標(biāo);(3)如圖二,設(shè)線段AC的垂直平分線交x軸于點E,垂足為D,M為拋物線的頂點,那么在直線DE上是否存在一點G,使CMG的周長最?。咳舸嬖?,請求出點G的坐標(biāo);若不存在,請說明理由7. (2016湖北荊州14分)閱讀:我們約定,在平面直角坐標(biāo)系中,經(jīng)過某點且平行于坐標(biāo)軸或平行于兩坐標(biāo)軸夾角平分線的直線,叫該點的“特征線”例如,
29、點M(1,3)的特征線有:x=1,y=3,y=x+2,y=x+4問題與探究:如圖,在平面直角坐標(biāo)系中有正方形OABC,點B在第一象限,A、C分別在x軸和y軸上,拋物線經(jīng)過B、C兩點,頂點D在正方形內(nèi)部(1)直接寫出點D(m,n)所有的特征線;(2)若點D有一條特征線是y=x+1,求此拋物線的解析式;(3)點P是AB邊上除點A外的任意一點,連接OP,將OAP沿著OP折疊,點A落在點A的位置,當(dāng)點A在平行于坐標(biāo)軸的D點的特征線上時,滿足(2)中條件的拋物線向下平移多少距離,其頂點落在OP上?8. (2016福建龍巖14分)已知拋物線與y軸交于點C,與x軸的兩個交點分別為A(4,0),B(1,0)(
30、1)求拋物線的解析式;(2)已知點P在拋物線上,連接PC,PB,若PBC是以BC為直角邊的直角三角形,求點P的坐標(biāo);(4)已知點E在x軸上,點F在拋物線上,是否存在以A,C,E,F(xiàn)為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請直接寫出點E的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【參考答案】類型一:拋物線與三角形的綜合問題【同步練】(2016浙江省湖州市)如圖,已知二次函數(shù)y=x2+bx+c(b,c為常數(shù))的圖象經(jīng)過點A(3,1),點C(0,4),頂點為點M,過點A作ABx軸,交y軸于點D,交該二次函數(shù)圖象于點B,連結(jié)BC(1)求該二次函數(shù)的解析式及點M的坐標(biāo);(2)若將該二次函數(shù)圖象向下平移m(m0)個單位,使平
31、移后得到的二次函數(shù)圖象的頂點落在ABC的內(nèi)部(不包括ABC的邊界),求m的取值范圍;(3)點P是直線AC上的動點,若點P,點C,點M所構(gòu)成的三角形與BCD相似,請直接寫出所有點P的坐標(biāo)(直接寫出結(jié)果,不必寫解答過程)【考點】二次函數(shù)綜合題【分析】(1)將點A、點C的坐標(biāo)代入函數(shù)解析式,即可求出b、c的值,通過配方法得到點M的坐標(biāo);(2)點M是沿著對稱軸直線x=1向下平移的,可先求出直線AC的解析式,將x=1代入求出點M在向下平移時與AC、AB相交時y的值,即可得到m的取值范圍;(3)由題意分析可得MCP=90,則若PCM與BCD相似,則要進(jìn)行分類討論,分成PCMBDC或PCMCDB兩種,然后利
32、用邊的對應(yīng)比值求出點坐標(biāo)【解答】解:(1)把點A(3,1),點C(0,4)代入二次函數(shù)y=x2+bx+c得,解得二次函數(shù)解析式為y=x2+2x+4,配方得y=(x1)2+5,點M的坐標(biāo)為(1,5);(2)設(shè)直線AC解析式為y=kx+b,把點A(3,1),C(0,4)代入得,解得直線AC的解析式為y=x+4,如圖所示,對稱軸直線x=1與ABC兩邊分別交于點E、點F把x=1代入直線AC解析式y(tǒng)=x+4解得y=3,則點E坐標(biāo)為(1,3),點F坐標(biāo)為(1,1)15m3,解得2m4;(3)連接MC,作MGy軸并延長交AC于點N,則點G坐標(biāo)為(0,5)MG=1,GC=54=1MC=,把y=5代入y=x+4
33、解得x=1,則點N坐標(biāo)為(1,5),NG=GC,GM=GC,NCG=GCM=45,NCM=90,由此可知,若點P在AC上,則MCP=90,則點D與點C必為相似三角形對應(yīng)點若有PCMBDC,則有BD=1,CD=3,CP=,CD=DA=3,DCA=45,若點P在y軸右側(cè),作PHy軸,PCH=45,CP=PH=把x=代入y=x+4,解得y=,P1();同理可得,若點P在y軸左側(cè),則把x=代入y=x+4,解得y=P2();若有PCMCDB,則有CP=3PH=3=3,若點P在y軸右側(cè),把x=3代入y=x+4,解得y=1;若點P在y軸左側(cè),把x=3代入y=x+4,解得y=7P3(3,1);P4(3,7)所
34、有符合題意得點P坐標(biāo)有4個,分別為P1(),P2(),P3(3,1),P4(3,7)類型二:拋物線與四邊形的綜合問題【同步練】(2016四川眉山)已知如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點A、B、C分別為坐標(biāo)軸上上的三個點,且OA=1,OB=3,OC=4,(1)求經(jīng)過A、B、C三點的拋物線的解析式;(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中是否存在一點P,使得以以點A、B、C、P為頂點的四邊形為菱形?若存在,請求出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;(3)若點M為該拋物線上一動點,在(2)的條件下,請求出當(dāng)|PMAM|的最大值時點M的坐標(biāo),并直接寫出|PMAM|的最大值【分析】(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2
35、+bx+c,把A,B,C三點坐標(biāo)代入求出a,b,c的值,即可確定出所求拋物線解析式;(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中存在一點P,使得以點A、B、C、P為頂點的四邊形為菱形,理由為:根據(jù)OA,OB,OC的長,利用勾股定理求出BC與AC的長相等,只有當(dāng)BP與AC平行且相等時,四邊形ACBP為菱形,可得出BP的長,由OB的長確定出P的縱坐標(biāo),確定出P坐標(biāo),當(dāng)點P在第二、三象限時,以點A、B、C、P為頂點的四邊形只能是平行四邊形,不是菱形;(3)利用待定系數(shù)法確定出直線PA解析式,當(dāng)點M與點P、A不在同一直線上時,根據(jù)三角形的三邊關(guān)系|PMAM|PA,當(dāng)點M與點P、A在同一直線上時,|PMAM|=PA,
36、當(dāng)點M與點P、A在同一直線上時,|PMAM|的值最大,即點M為直線PA與拋物線的交點,聯(lián)立直線AP與拋物線解析式,求出當(dāng)|PMAM|的最大值時M坐標(biāo),確定出|PMAM|的最大值即可【解答】解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,A(1,0)、B(0,3)、C(4,0),解得:a=,b=,c=3,經(jīng)過A、B、C三點的拋物線的解析式為y=x2x+3;(2)在平面直角坐標(biāo)系xOy中存在一點P,使得以點A、B、C、P為頂點的四邊形為菱形,理由為:OB=3,OC=4,OA=1,BC=AC=5,當(dāng)BP平行且等于AC時,四邊形ACBP為菱形,BP=AC=5,且點P到x軸的距離等于OB,點P的坐標(biāo)為
37、(5,3),當(dāng)點P在第二、三象限時,以點A、B、C、P為頂點的四邊形只能是平行四邊形,不是菱形,則當(dāng)點P的坐標(biāo)為(5,3)時,以點A、B、C、P為頂點的四邊形為菱形;(3)設(shè)直線PA的解析式為y=kx+b(k0),A(1,0),P(5,3),解得:k=,b=,直線PA的解析式為y=x,當(dāng)點M與點P、A不在同一直線上時,根據(jù)三角形的三邊關(guān)系|PMAM|PA,當(dāng)點M與點P、A在同一直線上時,|PMAM|=PA,當(dāng)點M與點P、A在同一直線上時,|PMAM|的值最大,即點M為直線PA與拋物線的交點,解方程組,得或,點M的坐標(biāo)為(1,0)或(5,)時,|PMAM|的值最大,此時|PMAM|的最大值為5【
38、點評】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識有:二次函數(shù)的性質(zhì),待定系數(shù)法確定拋物線解析式、一次函數(shù)解析式,菱形的判定,以及坐標(biāo)與圖形性質(zhì),熟練掌握待定系數(shù)法是解本題的關(guān)鍵類型三:拋物線與圖形變換的綜合問題【同步練】(2016重慶市A卷12分)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+x+3與x軸交于A,B兩點(點A在點B左側(cè)),與y軸交于點C,拋物線的頂點為點E(1)判斷ABC的形狀,并說明理由;(2)經(jīng)過B,C兩點的直線交拋物線的對稱軸于點D,點P為直線BC上方拋物線上的一動點,當(dāng)PCD的面積最大時,Q從點P出發(fā),先沿適當(dāng)?shù)穆窂竭\動到拋物線的對稱軸上點M處,再沿垂直于拋物線對稱軸的方向運動到
39、y軸上的點N處,最后沿適當(dāng)?shù)穆窂竭\動到點A處停止當(dāng)點Q的運動路徑最短時,求點N的坐標(biāo)及點Q經(jīng)過的最短路徑的長;(3)如圖2,平移拋物線,使拋物線的頂點E在射線AE上移動,點E平移后的對應(yīng)點為點E,點A的對應(yīng)點為點A,將AOC繞點O順時針旋轉(zhuǎn)至A1OC1的位置,點A,C的對應(yīng)點分別為點A1,C1,且點A1恰好落在AC上,連接C1A,C1E,AC1E是否能為等腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點E的坐標(biāo);若不能,請說明理由【分析】(1)先求出拋物線與x軸和y軸的交點坐標(biāo),再用勾股定理的逆定理判斷出ABC是直角三角形;(2)先求出SPCD最大時,點P(,),然后判斷出所走的路徑最短,即最短路徑的長
40、為PM+MN+NA的長,計算即可;(3)AC1E是等腰三角形,分三種情況分別建立方程計算即可【解答】解:(1)ABC為直角三角形,當(dāng)y=0時,即x2+x+3=0,x1=,x2=3A(,0),B(3,0),OA=,OB=3,當(dāng)x=0時,y=3,C(0,3),OC=3,根據(jù)勾股定理得,AC2=OB2+OC2=12,BC2=OB2+OC2=36,AC2+BC2=48,AB2=3()2=48,AC2+BC2=AB2,ABC是直角三角形,(2)如圖,B(3,0),C(0,3),直線BC解析式為y=x+3,過點P作y軸,設(shè)P(a, a2+a+3),G(a, a+3),PG=a2+a,設(shè)點D的橫坐標(biāo)為xD,
41、C點的橫坐標(biāo)為xC,SPCD=(xDxC)PG=(a)2+,0a3,當(dāng)a=時,SPCD最大,此時點P(,),將點P向左平移個單位至P,連接AP,交y軸于點N,過點N作MN拋物線對稱軸于點M,連接PM,點Q沿PMNA,運動,所走的路徑最短,即最短路徑的長為PM+MN+NA的長,P(,)P(,),點A(,0),直線AP的解析式為y=x+,當(dāng)x=0時,y=,N(0,),過點P作PHx軸于點H,AH=,PH=,AP=,點Q運動得最短路徑長為PM+MN+AN=+=;(3)在RtAOC中,tanOAC=,OAC=60,OA=OA1,OAA1為等邊三角形,AOA1=60,BOC1=30,OC1=OC=3,C
42、1(,),點A(,0),E(,4),AE=2,AE=AE=2,直線AE的解析式為y=x+2,設(shè)點E(a, a+2),A(a2,2)C1E2=(a2)2+(+2)2=a2a+7,C1A2=(a2)2+(2)2=a2a+49,若C1A=C1E,則C1A2=C1E2即: a2a+7=a2a+49,a=,E(,5),若AC1=AE,AC12=AE2即: a2a+49=28,a1=,a2=,E(,7+),或(,7),若EA=EC1,EA2=EC12即: a2a+7=28,a1=,a2=(舍),E(,3+),即,符合條件的點E(,5),(,7+),或(,7),(,3+)【點評】此題是二次函數(shù)綜合題,主要考
43、查了函數(shù)極值的確定方法,等邊三角形的判定和性質(zhì),勾股定理的逆定理,等腰三角形的性質(zhì),解本題的關(guān)鍵是分類討論,也是解本題的難點類型四:拋物線下的動態(tài)最值問題【同步練】(煙臺市 2015 中考 -24)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx+c與M相交于A、B、C、D四點,其中A、B兩點的坐標(biāo)分別為(1,0),(0,2),點D在x軸上且AD為M的直徑點E是M與y軸的另一個交點,過劣?。?)求點D的坐標(biāo)及該拋物線的表達(dá)式;(2)若點P是x軸上的一個動點,試求出PEF的周長最小時點P的坐標(biāo);(3)在拋物線的對稱軸上是否存在點Q,使QCM是等腰三角形?如果存在,請直接寫出點Q的坐標(biāo);如果不存在
44、,請說明理由【解析】(1)首先根據(jù)圓的軸對稱性求出點D的坐標(biāo),將A、B、D三點代入,即可求出本題的答案;(2)由于點E與點B 關(guān)于x軸對稱,所以,連接BF,直線BF與x軸的交點,即為點P,據(jù)此即可得解;(3)從CM=MQ,CM=CQ,MQ=CQ三個方面進(jìn)行分析,據(jù)此即可得解【解答】解:(1)連接BD,AD是M的直徑,ABD=90AOBABD,=,在RtAOB中,AO=1,BO=2,根據(jù)勾股定理得:AB=,AD=5,DO=ADAO=51=4,D(4,0),把點A(1,0)、B(0,2)、D(4,0)代入y=ax2+bx+c可得:,解得:,拋物線表達(dá)式為:;(2)連接FM,在RtFHM中,F(xiàn)M=,
45、FH=,MH=2,OM=AMOA=1=,OH=OM+MH=+2=,F(xiàn)(,),設(shè)直線BF的解析式為y=kx+b,則:,直線BF的解析式為:y=x2,連接BF交x軸于點P,點E與點B關(guān)于x軸對稱,點P即為所求,當(dāng)y=0時,x=2,P(2,0);(3)如圖,CM=拋物線的對稱軸為直線x=,OM=,點M在直線x=上,根據(jù)圓的對稱性可知,點C與點B關(guān)于直線x=對稱,點C(3,2),當(dāng)CM=MQ=時,點Q可能在x軸上方,也可能在x軸下方,Q1(,),Q2(,),當(dāng)CM=CQ時,過點C作CNMQ,MN=NQ=2,MQ=4,Q3(,4),當(dāng)CQ4=MQ4時,過點C作CRMQ,Q4VCM,則:MV=CV=,Q4
46、V=,RtCRMRtQ4VM,解得:MQ4=,Q4(,)綜上可知,存在四個點,即:Q1(,),Q2(,),Q3(,4),Q4(,)【點評】本題主要考查了二次函數(shù)的拋物線的解析式的求法,以及根據(jù)對稱求線段的最小值的問題,還考查了等腰三角形的知識和相似三角形的知識,是一道綜合性很強的題目,注意認(rèn)真總結(jié)類型五:拋物線下的動態(tài)存在問題【同步練】(2016內(nèi)蒙古包頭)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線y=ax2+bx2(a0)與x軸交于A(1,0)、B(3,0)兩點,與y軸交于點C,其頂點為點D,點E的坐標(biāo)為(0,1),該拋物線與BE交于另一點F,連接BC(1)求該拋物線的解析式,并用配方法把解析式化
47、為y=a(xh)2+k的形式;(2)若點H(1,y)在BC上,連接FH,求FHB的面積;(3)一動點M從點D出發(fā),以每秒1個單位的速度平沿行與y軸方向向上運動,連接OM,BM,設(shè)運動時間為t秒(t0),在點M的運動過程中,當(dāng)t為何值時,OMB=90?(4)在x軸上方的拋物線上,是否存在點P,使得PBF被BA平分?若存在,請直接寫出點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由【考點】二次函數(shù)綜合題【分析】(1)用待定系數(shù)法求出拋物線解析式;(2)先求出GH,點F的坐標(biāo),用三角形的面積公式計算即可;(3)設(shè)出點M,用勾股定理求出點M的坐標(biāo),從而求出MD,最后求出時間t;(4)由PBF被BA平分,確定出過點B的
48、直線BN的解析式,求出此直線和拋物線的交點即可【解答】解:(1)拋物線y=ax2+bx2(a0)與x軸交于A(1,0)、B(3,0)兩點,拋物線解析式為y=x2+x2=(x2)2+;(2)如圖1,過點A作AHy軸交BC于H,BE于G,由(1)有,C(0,2),B(0,3),直線BC解析式為y=x2,H(1,y)在直線BC上,y=,H(1,),B(3,0),E(0,1),直線BE解析式為y=x1,G(1,),GH=,直線BE:y=x1與拋物線y=x2+x2相較于F,B,F(xiàn)(,),SFHB=GH|xGxF|+GH|xBxG|=GH|xBxF|=(3)=(3)如圖2,由(1)有y=x2+x2,D為拋
49、物線的頂點,D(2,),一動點M從點D出發(fā),以每秒1個單位的速度平沿行與y軸方向向上運動,設(shè)M(2,m),(m),OM2=m2+4,BM2=m2+1,AB2=9,OMB=90,OM2+BM2=AB2,m2+4+m2+1=9,m=或m=(舍),M(0,),MD=,一動點M從點D出發(fā),以每秒1個單位的速度平沿行與y軸方向向上運動,t=;(4)存在點P,使PBF被BA平分,如圖3,PBO=EBO,E(0,1),在y軸上取一點N(0,1),B(3,0),直線BN的解析式為y=x+1,點P在拋物線y=x2+x2上,聯(lián)立得,或(舍),P(,),即:在x軸上方的拋物線上,存在點P,使得PBF被BA平分,P(
50、,)類型六:拋物線與相似的綜合問題【同步練】(2016湖北荊門14分)如圖,直線y=x+2與x軸,y軸分別交于點A,點B,兩動點D,E分別從點A,點B同時出發(fā)向點O運動(運動到點O停止),運動速度分別是1個單位長度/秒和個單位長度/秒,設(shè)運動時間為t秒,以點A為頂點的拋物線經(jīng)過點E,過點E作x軸的平行線,與拋物線的另一個交點為點G,與AB相交于點F(1)求點A,點B的坐標(biāo);(2)用含t的代數(shù)式分別表示EF和AF的長;(3)當(dāng)四邊形ADEF為菱形時,試判斷AFG與AGB是否相似,并說明理由(4)是否存在t的值,使AGF為直角三角形?若存在,求出這時拋物線的解析式;若不存在,請說明理由【考點】二次
51、函數(shù)綜合題【分析】(1)在直線y=x+2中,分別令y=0和x=0,容易求得A、B兩點坐標(biāo);(2)由OA、OB的長可求得ABO=30,用t可表示出BE,EF,和BF的長,由勾股定理可求得AB的長,從而可用t表示出AF的長;(3)利用菱形的性質(zhì)可求得t的值,則可求得AF=AG的長,可得到=,可判定AFG與AGB相似;(4)若AGF為直角三角形時,由條件可知只能是FAG=90,又AFG=OAF=60,由(2)可知AF=42t,EF=t,又由二次函數(shù)的對稱性可得到EG=2OA=4,從而可求出FG,在RtAGF中,可得到關(guān)于t的方程,可求得t的值,進(jìn)一步可求得E點坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求得拋物線的解析式
52、【解答】解:(1)在直線y=x+2中,令y=0可得0=x+2,解得x=2,令x=0可得y=2,A為(2,0),B為(0,2);(2)由(1)可知OA=2,OB=2,tanABO=,ABO=30,運動時間為t秒,BE=t,EFx軸,在RtBEF中,EF=BEtanABO=BE=t,BF=2EF=2t,在RtABO中,OA=2,OB=2,AB=4,AF=42t;(3)相似理由如下:當(dāng)四邊形ADEF為菱形時,則有EF=AF,即t=42t,解得t=,AF=42t=4=,OE=OBBE=2=,如圖,過G作GHx軸,交x軸于點H,則四邊形OEGH為矩形,GH=OE=,又EGx軸,拋物線的頂點為A,OA=AH=2,在RtAGH中,由勾股定理可得AG2=G
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