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1、专题五函数与几何综合运用类型1存在性问题存在性问题一般有以下题型:是否存在垂直、平行位置关系;等腰、直角三角形、(特殊)平行四边形形状关系;最大、最小值数量关系等1如图,已知二次函数y1x2xc的图象与x轴的一个交点为A(4,0),与y轴的交点为B,过A、B的直线为y2kxb.(1)求二次函数的解析式及点B的坐标;(2)由图象写出满足y1y2的自变量x的取值范围;(3)在两坐标轴上是否存在点P,使得ABP是以AB为底边的等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由解:(1)将A(4,0)代入y1x2xc,得42×4c0,解得c3.所求二次函数的解析式为y1x2x3.当x0时
2、,y13,点B的坐标为(0,3)(2)满足y1y2的自变量x的取值范围是:x0或x4.(3)存在,理由如下:作线段AB的中垂线l,垂足为C,交x轴于点P1,交y轴于点P2.A(4,0),B(0,3),OA4,OB3.在RtAOB中,AB5.ACBC.RtACP1与RtAOB有公共OAB,RtACP1RtAOB.,即,解得AP1.而OP1OAAP14,点P1的坐标为(,0)又RtP2CB与RtAOB有公共OBA,RtP2CBRtAOB.,即,解得P2B.而OP2P2BOB3,点P2的坐标为(0,)所求点P的坐标为(,0)或(0,)2如图,抛物线yax2bx3经过点A(2,3),与x轴负半轴交于点
3、B,与y轴交于点C,且OC3OB.(1)求抛物线的解析式;(2)点D在y轴上,且BDOBAC,求点D的坐标;(3)点M在抛物线上,点N在抛物线的对称轴上,是否存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)由yax2bx3得C(0.3),OC3,OC3OB,OB1,B(1,0),把A(2,3),B(1,0)代入yax2bx3得,抛物线的解析式为yx22x3;来源:学_科_网Z_X_X_K(2)设连接AC,作BFAC交AC的延长线于F,A(2,3),C(0,3),AFx轴,F(1,3),BF3,AF3,BAC45°,
4、设D(0,m),则OD|m|,BDOBAC,BDO45°,ODOB1,|m|1,m±1,D1(0,1),D2(0,1);(3)设M(a,a22a3),N(1,n),以AB为边,则ABMN,ABMN,如图2,过M作ME对称轴于E,AFx轴于F,则ABFNME,NEAF3,MEBF3,|a1|3,a4或a2,M(4,5)或(2,5);以AB为对角线,BNAM,BNAM,如图3,则N在x轴上,M与C重合,M(0,3),综上所述,存在以点A,B,M,N为顶点的四边形是平行四边形,M(4,5)或(2,5)或(0,3)类型2几何最值、定值问题3如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABO
5、C如图放置,将此平行四边形绕点O顺时针旋转90°得到平行四边形ABOC.抛物线yx22x3经过点A、C、A三点(1)求A、A、C三点的坐标;(2)求平行四边形ABOC和平行四边形ABOC重叠部分的面积;(3)点M是第一象限内抛物线上的一动点,问点M在何处时,AMA的面积最大?最大面积是多少?并写出此时M的坐标解:(1)当y0时,x22x30,解得x13,x21,C(1,0),A(3,0)当x0时,y3,A(0,3)(2)设AC与OB相交于点D.C(1,0),A(0,3),B(1,3)OB.SBOA×1×3.又平行四边形ABOC旋转90°得到平行四边形AB
6、OC,ACOOCD.又ACOABO,ABOOCD.又CODAOB,CODBOA.()2()2.SCOD.(3)设M点的坐标为(m,m22m3),连接OM.SAMASMOASMOASAOA×3×(m22m3)×3×m×3×3m2m(m)2.(0m3)当m时,SAMA取到最大值,M(,) 来源:Zxxk.Com4如图,已知抛物线yax22ax9a与坐标轴交于A,B,C三点,其中C(0,3),BAC的平分线AE交y轴于点D,交BC于点E,过点D的直线l与射线AC,AB分别交于点M,N.(1)直接写出a的值、点A的坐标及抛物线的对称轴;(2)
7、点P为抛物线的对称轴上一动点,若PAD为等腰三角形,求出点P的坐标;(3)证明:当直线l绕点D旋转时,均为定值,并求出该定值解:(1)C(0,3)9a3,解得:a.令y0得:ax22x9a0,a0,x22x90,解得:x或x3.点A的坐标为(,0),B(3,0)抛物线的对称轴为x.(2)OA,OC3,tanCAO,CAO60°.AE为BAC的平分线,DAO30°.DOAO1.点D的坐标为(0,1)设点P的坐标为(,a)依据两点间的距离公式可知:AD24,AP212a2,DP23(a1)2.当ADPA时,412a2,方程无解当ADDP时,43(a1)2,解得a2或a0,当a2
8、时,点A,D,P三点共线,不能构成三角形,a2,点P的坐标为(,0)当APDP时,12a23(a1)2,解得a4.点P的坐标为(,4)综上所述,点P的坐标为(,0)或(,4)(3)设直线AC的解析式为ymx3,将点A的坐标代入得:m30,解得:m,直线AC的解析式为yx3.设直线MN的解析式为ykx1.把y0代入ykx1得:kx10,解得:x,点N的坐标为(,0)AN.将yx3与ykx1联立解得:x.点M的横坐标为.过点M作MGx轴,垂足为G.则AG.MAG60°,AGM90°,AM2AG2.类型3反比例函数与几何问题5如图,P1,P2是反比例函数y(k0)在第一象限图象上
9、的两点,点A1的坐标为(4,0)若P1OA1与P2A1A2均为等腰直角三角形,其中点P1,P2为直角顶点求反比例函数的解析式()求P2的坐标()根据图象直接写出在第一象限内当x满足什么条件时,经过点P1,P2的一次函数的函数值大于反比例函数y的函数值来源:Zxxk.Com解:过点P1作P1Bx轴,垂足为B,点A1的坐标为(4,0),P1OA1为等腰直角三角形,OB2,P1BOA12,P1的坐标为(2,2),将P1的坐标代入反比例函数y(k0),得k2×24,反比例函数的解析式为y;()过点P2作P2Cx轴,垂足为CP2A1A2为等腰直角三角形,P2CA1C,设P2CA1Ca,则P2的
10、坐标为(4a,a),将P2的坐标代入反比例函数的解析式y中,得a,解得a122,a222(舍去),P2的坐标为(22,22);()在第一象限内,当2x22时,一次函数的函数值大于反比例函数的函数值6如图,在平面直角坐标系中,正方形OABC的顶点O与坐标原点重合,点C的坐标为(0,3),点A在x轴的负半轴上,点D,M分别在边AB,OA上,且AD2DB,AM2MO,一次函数ykxb的图象过点D和M,反比例函数y的图象经过点D,与BC的交点为N.来源:学。科。网Z。X。X。K(1)求反比例函数和一次函数的表达式;(2)若点P在直线DM上,且使OPM的面积与四边形OMNC的面积相等,求点P的坐标来源:学*科*网Z*X*X*K解:(1)正方形OABC的顶点C(0,3),OAABBCOC3,OABBBCO90°,AD2DB,ADAB2,D(3,2),把D坐标代入y得:m6,反比例函数解析式为y,AM2MO,MOOA1,即M(1,0),把M与D的坐标代入ykxb中得:解得:kb1,则直线DM解析式为yx1(2)把y3代入y得:x2,N(2,3),即NC2,设P(x,y),OPM的面积与四边形OMNC的面积相等,(OMNC)·OCOM|y|,即|y|9,解得:y±9,当y9时,x10,当y9时,x8,则P坐标为(10,9)或(8,9)