走进2018年中考数学复习专题攻略:走进2018年中考数学复习专题攻
更新时间:2023-03-08 04:34:18 阅读量: 初中教育 文档下载
走进2018年中考数学复习专题攻略第五讲二次函数压轴问题
【专题解析】
函数压轴题主要分为两大类:一是动点函数图象问题;二是与动点、存在点、相似等有关的二次函数综合题.解答动点函数图象问题,要把问题拆分,分清动点在不同位置运动或不同时间段运动时对应的函数关系式,进而确定函数图象;解答二次函数综合题,要把大题拆分,做到大题小做,逐步分析求解,最后汇总成最终答案. 【方法点拨】
二次函数主要是借助动点问题和三角形、四边形相关的研究,分析此类问题主要是化动为静,化大为小,逐一解答的过程。 【类型突破】
类型一:函数动点问题
(2017?营口)如图,抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣2,0),点P为抛物线上的一个动点,过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E. (1)求抛物线解析式;
(2)若点P在第一象限内,当OD=4PE时,求四边形POBE的面积;
(3)在(2)的条件下,若点M为直线BC上一点,点N为平面直角坐标系内一点,是否存在这样的点M和点N,使得以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形?若存在上,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便探究】
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)由抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,于是列方程即可得到结论;
(2)根据函数解析式得到B(4,0),C(0,﹣2),求得BC的解析式为y=x﹣2,设D(m,0),得到E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),根据已知条件列方程得到m=5,m=0(舍去),求得D(5,0),P(5,),E(5,),根据三角形的面积公式即可得到结论;
(3)设M(n,n﹣2),①以BD为对角线,根据菱形的性质得到MN垂直平分BD,求得n=4+,于是得到N(,﹣);②以BD为边,根据菱形的性质得到MN∥BD,MN=BD=MD=1,过M作MH⊥x轴于H,根据勾股定理列方程即可得到结论. 【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx﹣2的对称轴是直线x=1,A(﹣2,0)在抛物线上,∴﹣2;
(2)令y=x2﹣x﹣2=0,解得:x1=﹣2,x2=4,当x=0时,y=﹣2,∴B(4,0),C(0,﹣2),设BC的解析式为y=kx+b,则﹣2,
设D(m,0),∵DP∥y轴,∴E(m,m﹣2),P(m,m2﹣m﹣2),∵OD=4PE, ∴m=4(m2﹣m﹣2﹣m+2),∴m=5,m=0(舍去),∴D(5,0),P(5,),E(5,), ∴四边形POBE的面积=S△OPD﹣S△EBD=×5×﹣
1×=
; ,解得:
,∴y=x
,解得:
,抛物线解析式为y=x2﹣x
(3)存在,设M(n,n﹣2),①以BD为对角线,如图1,
∵四边形BNDM是菱形,∴MN垂直平分BD,∴n=4+,∴M(,),∵M,N关于x轴对称,∴N(,﹣);
②以BD为边,如图2,∵四边形BNDM是菱形,∴MN∥BD,MN=BD=MD=1, 过M作MH⊥x轴于H,∴MH2+DH2=DM2,即(n﹣2)2+(n﹣5)2=12, ∴n1=4(不合题意),n2=5.6,∴N(4.6,同理(n﹣2)2+(4﹣n)2=1,
),
∴n1=4+(不合题意,舍去),n2=4﹣,∴N(5﹣,),
③以BD为边,如图3,过M作MH⊥x轴于H,∴MH2+BH2=BM2, 即(n﹣2)2+(n﹣4)2=12, ∴n1=4+
,n2=4﹣
(不合题意,舍去),∴N(5+
,
),
综上所述,当N(,﹣)或(4.6,)或(5﹣,)或(5+,),
以点B,D,M,N为顶点的四边形是菱形.
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,本题主要涉及了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、勾股定理,三角形的面积公式、菱形的性质、根据题意画出符合条件的图形是解题的关键. 变式练习:
(2017黑龙江鹤岗)如图,矩形AOCB的顶点A、C分别位于x轴和y轴的正半轴上,线段OA、OC的长度满足方程|x﹣15|+
=0(OA>OC),直线y=kx+b
分别与x轴、y轴交于M、N两点,将△BCN沿直线BN折叠,点C恰好落在直线
MN上的点D处,且tan∠CBD= (1)求点B的坐标; (2)求直线BN的解析式;
(3)将直线BN以每秒1个单位长度的速度沿y轴向下平移,求直线BN扫过矩形AOCB的面积S关于运动的时间t(0<t≤13)的函数关系式.
【考点】FI:一次函数综合题.
【分析】(1)由非负数的性质可求得x、y的值,则可求得B点坐标; (2)过D作EF⊥OA于点E,交CB于点F,由条件可求得D点坐标,且可求得=,结合DE∥ON,利用平行线分线段成比例可求得OM和ON的长,则可求得N点坐标,利用待定系数法可求得直线BN的解析式;
(3)设直线BN平移后交y轴于点N′,交AB于点B′,当点N′在x轴上方时,可知S即为?BNN′B′的面积,当N′在y轴的负半轴上时,可用t表示出直线B′N′的解析式,设交x轴于点G,可用t表示出G点坐标,由S=S可分别得到S与t的函数关系式. 【解答】解: (1)∵|x﹣15|+
=0,∴x=15,y=13,∴OA=BC=15,AB=OC=13∴B(15,13);
四边形BNN′B′
﹣S△OGN′,
(2)如图1,过D作EF⊥OA于点E,交CB于点F,
由折叠的性质可知BD=BC=15,∠BDN=∠BCN=90°, ∵tan∠CBD=,∴
=,且BF2+DF2=BD2=152,解得BF=12,DF=9,
∴CF=OE=15﹣12=3,DE=EF﹣DF=13﹣9=4,
∵∠CND+∠CBD=360°﹣90°﹣90°=180°,且∠ONM+∠CND=180°, ∴∠ONM=∠CBD,∴
=,∵DE∥ON,∴
=
=,且OE=3,∴
=,解
得OM=6,∴ON=8,即N(0,8), 把N、B的坐标代入y=kx+b可得∴直线BN的解析式为y=x+8;
(3)设直线BN平移后交y轴于点N′,交AB于点B′, 当点N′在x轴上方,即0<t≤8时,如图2,
,解得
,
由题意可知四边形BNN′B′为平行四边形,且NN′=t,∴S=NN′?OA=15t; 当点N′在y轴负半轴上,即8<t≤13时,设直线B′N′交x轴于点G,如图3,
∵NN′=t,∴可设直线B′N′解析式为y=x+8﹣t,
令y=0,可得x=3t﹣24,∴OG=24,∵ON=8,NN′=t,∴ON′=t﹣8,
∴S=S四边形BNN′B′﹣S△OGN′=15t﹣(t﹣8)(3t﹣24)=﹣t2+39t﹣96; 综上可知S与t的函数关系式为S=类型二:二次函数存在点问题研究
(2017贵州安顺)如图甲,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C,经过B、C两点的抛物线y=x2+bx+c与x轴的另一个交点为A,顶点为P. (1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点M,使以C,P,M为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)当0<x<3时,在抛物线上求一点E,使△CBE的面积有最大值(图乙、丙供画图探究).
.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)由直线解析式可求得B、C坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式;
(2)由抛物线解析式可求得P点坐标及对称轴,可设出M点坐标,表示出MC、MP和PC的长,分MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况,可分别得到关于M点坐标的方程,可求得M点的坐标;
(3)过E作EF⊥x轴,交直线BC于点F,交x轴于点D,可设出E点坐标,表示出F点的坐标,表示出EF的长,进一步可表示出△CBE的面积,利用二次函数的性质可求得其取得最大值时E点的坐标.
【解答】解:(1)∵直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于点B、点C, ∴B(3,0),C(0,3),
把B、C坐标代入抛物线解析式可得∴抛物线解析式为y=x2﹣4x+3; (2)∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1, ∴抛物线对称轴为x=2,P(2,﹣1), 设M(2,t),且C(0,3), ∴MC=
=
,解得,
,MP=|t+1|,PC==2,
∵△CPM为等腰三角形,
∴有MC=MP、MC=PC和MP=PC三种情况, ①当MC=MP时,则有②当MC=PC时,则有此时M(2,7);
③当MP=PC时,则有|t+1|=2﹣1+2
)或(2,﹣1﹣2
,解得t=﹣1+2);
)
或t=﹣1﹣2
,此时M(2,
=|t+1|,解得t=,此时M(2,); =2
,解得t=﹣1(与P点重合,舍去)或t=7,
综上可知存在满足条件的点M,其坐标为(2,)或(2,7)或(2,﹣1+2或(2,﹣1﹣2
);
(3)如图,过E作EF⊥x轴,交BC于点F,交x轴于点D,
设E(x,x2﹣4x+3),则F(x,﹣x+3), ∵0<x<3,
∴EF=﹣x+3﹣(x2﹣4x+3)=﹣x2+3x,
∴S△CBE=S△EFC+S△EFB=EF?OD+EF?BD=EF?OB=×3(﹣x2+3x)=﹣(x﹣)2+,
∴当x=时,△CBE的面积最大,此时E点坐标为(,), 即当E点坐标为(,)时,△CBE的面积最大. 变式练习:
(2017毕节)如图,在平面直角坐标系中,二次函数的图象交坐标轴于A(﹣1,0),B(4,0),C(0,﹣4)三点,点P是直线BC下方抛物线上一动点. (1)求这个二次函数的解析式;
(2)是否存在点P,使△POC是以OC为底边的等腰三角形?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由;
(3)动点P运动到什么位置时,△PBC面积最大,求出此时P点坐标和△PBC的最大面积.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)由A、B、C三点的坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (2)由题意可知点P在线段OC的垂直平分线上,则可求得P点纵坐标,代入抛物线解析式可求得P点坐标;
(3)过P作PE⊥x轴,交x轴于点E,交直线BC于点F,用P点坐标可表示出PF的长,则可表示出△PBC的面积,利用二次函数的性质可求得△PBC面积的最大值及P点的坐标. 【解答】解:
(1)设抛物线解析式为y=ax2+bx+c, 把A、B、C三点坐标代入可得∴抛物线解析式为y=x2﹣3x﹣4;
,解得
,
(2)作OC的垂直平分线DP,交OC于点D,交BC下方抛物线于点P,如图1,
∴PO=PD,此时P点即为满足条件的点,∵C(0,﹣4),∴D(0,﹣2), ∴P点纵坐标为﹣2,
代入抛物线解析式可得x2﹣3x﹣4=﹣2,解得x=∴存在满足条件的P点,其坐标为((3)∵点P在抛物线上, ∴可设P(t,t2﹣3t﹣4),
过P作PE⊥x轴于点E,交直线BC于点F,如图2,
(小于0,舍去)或x=
,
,﹣2);
∵B(4,0),C(0,﹣4),∴直线BC解析式为y=x﹣4,∴F(t,t﹣4), ∴PF=(t﹣4)﹣(t2﹣3t﹣4)=﹣t2+4t,
∴S△PBC=S△PFC+S△PFB=PF?OE+PF?BE=PF?(OE+BE)=PF?OB=(﹣t2+4t)×4=﹣2(t﹣2)2+8,
∴当t=2时,S△PBC最大值为8,此时t2﹣3t﹣4=﹣6, ∴当P点坐标为(2,﹣6)时,△PBC的最大面积为8.
类型三:二次函数相似点问题研究
( 2017湖南怀化)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(3)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积;
(4)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)根据待定系数法直接抛物线解析式;
(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;
(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;
(4)利用对称性找出点P,Q的位置,进而求出P,Q的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上, ∴∴
,
,
∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,
(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,∴C(0,﹣5),∴OC=OB, ∴∠OBC=∠OCB=45°,∴AB=6,BC=5
,
或
,
要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,则有①当②当
时,CD=AB=6,∴D(0,1), 时,∴
,∴CD=
);
,∴D(0,
),
即:D的坐标为(0,1)或(0,(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),
∵CE∥x轴,∴点E的纵坐标为﹣5,
∵E在抛物线上,∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4, ∴E(4,﹣5),∴CE=4,
∵B(5,0),C(0,﹣5),∴直线BC的解析式为y=x﹣5, ∴F(t,t﹣5),∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣)2+
,
,
∵CE∥x轴,HF∥y轴,∴CE⊥HF,∴S四边形CHEF=CE?HF=﹣2(t﹣)2+当t=时,四边形CHEF的面积最大为
.
(4)如图2,∵K为抛物线的顶点,∴K(2,﹣9), ∴K关于y轴的对称点K\'(﹣2,﹣9),
∵M(4,m)在抛物线上,∴M(4,﹣5),∴点M关于x轴的对称点M\'(4,5), ∴直线K\'M\'的解析式为y=x﹣
,∴P(
,0),Q(0,﹣
).
变式练习:
(2017四川眉山)如图,抛物线y=ax2+bx﹣2与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知A(3,0),且M(1,﹣)是抛物线上另一点. (1)求a、b的值;
(2)连结AC,设点P是y轴上任一点,若以P、A、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,求P点的坐标;
(3)若点N是x轴正半轴上且在抛物线内的一动点(不与O、A重合),过点N作NH∥AC交抛物线的对称轴于H点.设ON=t,△ONH的面积为S,求S与t之间的函数关系式.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)根据题意列方程组即可得到结论;
(2)在y=ax2+bx﹣2中,当x=0时.y=﹣2,得到OC=2,如图,设P(0,m),则PC=m+2,OA=3,根据勾股定理得到AC=②当PC=CA=
=
,①当PA=CA时,则OP1=OC=2,
时,③当PC=PA时,点P在AC的垂直平分线上,根据相似三角
时,于是得到结论;
形的性质得到P3(0,),④当PC=CA=
(3)过H作HG⊥OA于G,设HN交Y轴于M,根据平行线分线段成比例定理得到
OM=,求得抛物线的对称轴为直线x==,得到OG=,求得GN=t﹣,
根据相似三角形的性质得到HG=t﹣,于是得到结论.
【解答】解:(1)把A(3,0),且M(1,﹣)代入y=ax2+bx﹣2得,
解得:;
(2)在y=ax2+bx﹣2中,当x=0时.y=﹣2,∴C(0,﹣2),∴OC=2, 如图,设P(0,m),则PC=m+2,OA=3,AC=①当PA=CA时,则OP1=OC=2,∴P1(0,2); ②当PC=CA=
时,即m+2=
,∴m=
﹣2,∴P2(0,
﹣2);
=
,
③当PC=PA时,点P在AC的垂直平分线上, 则△AOC∽△P3EC, ∴
=
,∴P3C=
,∴m=,∴P3(0,),
,
④当PC=CA=∴P4(0,﹣2﹣
时,m=﹣2﹣
),
综上所述,P点的坐标1(0,2)或(0,﹣2)或(0,)或(0,﹣2﹣);
(3)过H作HG⊥OA于G,设HN交Y轴于M, ∵NH∥AC,∴
,∴
,∴OM=
,
∵抛物线的对称轴为直线x==,∴OG=,∴GN=t﹣,
∵GH∥OC,∴△NGH∽△NOM,∴∴HG=t﹣
,即=)=t2﹣
,
t(0<t<3).
,∴S=ON?GH=t(t﹣
类型四:二次函数特殊点问题研究
(2017呼和浩特)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c与y轴交于点C,其顶点记为M,自变量x=﹣1和x=5对应的函数值相等.若点M在直线l:y=﹣12x+16上,点(3,﹣4)在抛物线上. (1)求该抛物线的解析式;
(2)设y=ax2+bx+c对称轴右侧x轴上方的图象上任一点为P,在x轴上有一点A(﹣,0),试比较锐角∠PCO与∠ACO的大小(不必证明),并写出相应的P点横坐标x的取值范围.
(3)直线l与抛物线另一交点记为B,Q为线段BM上一动点(点Q不与M重合),设Q点坐标为(t,n),过Q作QH⊥x轴于点H,将以点Q,H,O,C为顶点的四边形的面积S表示为t的函数,标出自变量t的取值范围,并求出S可能取得的最大值.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)根据已知条件得到抛物线的对称轴为x=2.设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣8.将(3,﹣4)代入得抛物线的解析式为y=4(x﹣2)2﹣8,即可得到结论;
(2)由题意得:C(0,8),M(2,﹣8),如图,当∠PCO=∠ACO时,过P作PH⊥y轴于H,设CP的延长线交x轴于D,则△ACD是等腰三角形,于是得到OD=OA=,根据相似三角形的性质得到x=设抛物线与x轴交于F,B,则B(2+
,过C作CE∥x轴交抛物线与E,则CE=4,,0),于是得到结论;
(3)解方程组得到D(﹣1,28得到Q(t,﹣12t+16)(﹣1≤t<2),①当﹣1≤t<0时,②当0<t<时,③当<t<2时,求得二次函数的解析式即可得到结论.
【解答】解:(1)∵自变量x=﹣1和x=5对应的函数值相等,
∴抛物线的对称轴为x=2.∵点M在直线l:y=﹣12x+16上,∴yM=﹣8. 设抛物线的解析式为y=a(x﹣2)2﹣8.
将(3,﹣4)代入得:a﹣8=﹣4,解得:a=4.∴抛物线的解析式为y=4(x﹣2)
2
﹣8,整理得:y=4x2﹣16x+8.
(2)由题意得:C(0,8),M(2,﹣8),
如图,当∠PCO=∠ACO时,过P作PH⊥y轴于H,设CP的延长线交x轴于D, 则△ACD是等腰三角形,∴OD=OA=,∵P点的横坐标是x,∴P点的纵坐标为4x2﹣16x+8,∵PH∥OD,∴△CHP∽△COD,∴过C作CE∥x轴交抛物线与E,则CE=4, 设抛物线与x轴交于F,B,则B(2+
,0),
,∴x=
,
∴y=ax2+bx+c对称轴右侧x轴上方的图象上任一点为P, ∴当x=当2+
时,∠PCO=∠ACO, <x<
时,∠PCO<∠ACO,当
,解得:
<x<4时,∠PCO>∠ACO; ,∴D(﹣1,28),
(3)解方程组
∵Q为线段BM上一动点(点Q不与M重合), ∴Q(t,﹣12t+16)(﹣1≤t<2),
①当﹣1≤t<0时,S=(﹣t)(﹣12t+16﹣8)+8(﹣t)=6t2﹣12t=6(t﹣1)
2
﹣6,∵﹣1≤t<0,∴当t=﹣1时,S最大=18;
②当0<t<时,S=t?8+t(﹣12t+16)=﹣6t2+12t=﹣6(t﹣1)2+6,∵ 0<t<,∴当t=﹣1时,S最大=6;
③当<t<2时,S=t?8+(12t﹣16)=6t2﹣4t=6(t﹣)2﹣, ∵<t<2,∴此时S为最大值.
变式练习:
(2017.湖南怀化)如图1,在平面直角坐标系中,已知抛物线y=ax2+bx﹣5与x轴交于A(﹣1,0),B(5,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点D是y轴上的一点,且以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,求点D的坐标;
(3)如图2,CE∥x轴与抛物线相交于点E,点H是直线CE下方抛物线上的动点,过点H且与y轴平行的直线与BC,CE分别交于点F,G,试探究当点H运动到何处时,四边形CHEF的面积最大,求点H的坐标及最大面积;
(4)若点K为抛物线的顶点,点M(4,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQKM的周长最小,求出点P,Q的坐标.
【考点】HF:二次函数综合题.
【分析】(1)根据待定系数法直接抛物线解析式;
(2)分两种情况,利用相似三角形的比例式即可求出点D的坐标;
(3)先求出直线BC的解析式,进而求出四边形CHEF的面积的函数关系式,即可求出最大值;
(4)利用对称性找出点P,Q的位置,进而求出P,Q的坐标.
【解答】解:(1)∵点A(﹣1,0),B(5,0)在抛物线y=ax2+bx﹣5上, ∴∴
,
,∴抛物线的表达式为y=x2﹣4x﹣5,
(2)如图1,令x=0,则y=﹣5,∴C(0,﹣5),∴OC=OB, ∴∠OBC=∠OCB=45°,∴AB=6,BC=5
,
或
,
要使以B,C,D为顶点的三角形与△ABC相似,则有①当②当
时,CD=AB=6,∴D(0,1), 时,∴
,∴CD=
);
,∴D(0,
),
即:D的坐标为(0,1)或(0,
(3)设H(t,t2﹣4t﹣5),∵CE∥x轴,∴点E的纵坐标为﹣5,
∵E在抛物线上,∴x2﹣4x﹣5=﹣5,∴x=0(舍)或x=4,∴E(4,﹣5),∴CE=4, ∵B(5,0),C(0,﹣5),∴直线BC的解析式为y=x﹣5,∴F(t,t﹣5), ∴HF=t﹣5﹣(t2﹣4t﹣5)=﹣(t﹣)2+
,
,
∵CE∥x轴,HF∥y轴,∴CE⊥HF,∴S四边形CHEF=CE?HF=﹣2(t﹣)2+当t=时,四边形CHEF的面积最大为
.
(4)如图2,∵K为抛物线的顶点,∴K(2,﹣9), ∴K关于y轴的对称点K\'(﹣2,﹣9),
∵M(4,m)在抛物线上,∴M(4,﹣5),∴点M关于x轴的对称点M\'(4,5), ∴直线K\'M\'的解析式为y=x﹣
,∴P(
,0),Q(0,﹣
).
【提高巩固】
1. (2017黑龙江鹤岗)如图,已知抛物线y=﹣x2+mx+3与x轴交于点A、B两点,与y轴交于C点,点B的坐标为(3,0),抛物线与直线y=﹣x+3交于C、D两点.连接BD、AD. (1)求m的值.
(2)抛物线上有一点P,满足S△ABP=4S△ABD,求点P的坐标.
【考点】HA:抛物线与x轴的交点;H5:二次函数图象上点的坐标特征. 【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)利用方程组首先求出点D坐标.由面积关系,推出点P的纵坐标,再利用待定系数法求出点P的坐标即可;
【解答】解:(1)∵抛物线y=﹣x2+mx+3过(3,0),∴0=﹣9+3m+3,∴m=2
(2)由,得,,∴D(,﹣),
∵S△ABP=4S△ABD,∴AB×|yP|=4×AB×,∴|yP|=9,yP=±9, 当y=9时,﹣x2+2x+3=9,无实数解, 当y=﹣9时,﹣x2+2x+3=﹣9,x1=1+∴P(1+
,﹣9)或P(1﹣
,x2=1﹣
,
,﹣9).
3.(2017浙江湖州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A,B两点的坐标分别为(﹣4,0),(4,0),C(m,0)是线段A B上一点(与 A,B点不重合),抛物线L1:y=ax2+b1x+c1(a<0)经过点A,C,顶点为D,抛物线L2:y=ax2+b2x+c2(a<0)经过点C,B,顶点为E,AD,BE的延长线相交于点F. (1)若a=﹣,m=﹣1,求抛物线L1,L2的解析式;
(2)若a=﹣1,AF⊥BF,求m的值;
(3)是否存在这样的实数a(a<0),无论m取何值,直线AF与BF都不可能互相垂直?若存在,请直接写出a的两个不同的值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用待定系数法,将A,B,C的坐标代入解析式即可求得二次函数的解析式;
(2)过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,易证△ADG~△EBH,根据相似三角形对应边比例相等即可解题; (3)开放性答案,代入法即可解题;
【解答】解:(1)将A、C点带入y=ax2+b1x+c1中,可得:,
解得:,∴抛物线L1解析式为y=;
同理可得:,解得:,
∴抛物线L2解析式为y=;
(2)如图,过点D作DG⊥x轴于点G,过点E作EH⊥x轴于点H,
由题意得:,解得:,
,
),
∴抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+4m;∴点D坐标为(∴DG=
=
,AG=
;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣4m; ∴EH=
=
,BH=
,
∵AF⊥BF,DG⊥x轴,EH⊥x轴,∴∠AFB=∠AGD=∠EHB=90°, ∵∠DAG+∠ADG=90°,∠DAG+∠EBH=90°,∴∠ADG=∠EBH, ∵在△ADG和△EBH中,
,∴△ADG~△EBH,∴
=
,
∴=,化简得:m2=12,解得:m=±;
(3)存在,例如:a=﹣,﹣;当a=﹣时,代入A,C可以求得: 抛物线L1解析式为y=﹣x2+(m﹣4)x+m;
同理可得:抛物线L2解析式为y=﹣x2+(m+4)x﹣m; ∴点D坐标为(
,
),点E坐标为(
,
);
∴直线AF斜率为,直线BF斜率为;
若要AF⊥BF,则直线AF,BF斜率乘积为﹣1,
即×=﹣1,化简得:m2=﹣20,无解;
同理可求得a=﹣亦无解.
∴tan∠BOR=tan∠TBK,∴=,∴BR=TK,∵∠CTQ=∠BTK,∴∠QCT=∠TBK,
∴tan∠QCT=tan∠TBK,设ST=TD=m,
∴SK=2m+1,CS=2﹣2m,TK=m+1=BR,SR=3﹣m,RK=2﹣m,
在Rt△SKR中,∵SK2+RK2=SR2,∴(2m+1)2+(2﹣m)2=(3﹣m)2, 解得m1=﹣2(舍去),m2=;∴ST=TD=,TK=, ∴tan∠TBK=
=÷3=,∴tan∠PCD=,
过点P作PE′⊥x轴于E′交CD于点F′,
∵CF′=OE′=t,∴PF′=t,∴PE′=t+3,∴P(t,﹣∴﹣t﹣3=t2﹣2t﹣3,解得t1=0(舍去),t2=. ∴MN=d=
t=
×=
.
t﹣3),
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