《2017年中考数学专题复习九:中考压轴题702.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017年中考数学专题复习九:中考压轴题702.pdf(61页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 1 专题九:二次函数压轴题【问题解析】中考压轴题是中考必不可少的试题,这类题一般是融代数、几何为一体的综合题,或者是解决实际问题的综合题此类题注重对数学思想方法、探究性思维能力和创新思维能力的考查,涉及的知识比较多,信息量大,题目灵活,要求学生有较高的分析问题、解决问题的能力它符合新课标对学生能力提高的要求 从近几年各省市中考数学压轴题来看,作为试卷的最后一题,一般都是循序渐进地设置几个问题,对学生的要求一步步的抬高压轴题涉及知识多,覆盖面广,综合性强,难度系数大,关系比较复杂,解法灵活,既考查了学生的基础知识和基本技能,又考查了学生的数学思想方法和探索创新能力、解决问题能力,是必不可少的近
2、几年来主要以函数和几何综合题、二次函数与代数知识综合应用、一次函数与二次函数综合题、开放探究题等类型出现,【热点探究】类型一:抛物线与三角形的综合问题【例题 1】(2016云南省昆明市)如图 1,对称轴为直线 x=的抛物线经过 B(2,0)、C(0,4)两点,抛物线与 x 轴的另一交点为 A(1)求抛物线的解析式;(2)若点 P 为第一象限内抛物线上的一点,设四边形 COBP 的面积为 S,求 S 的最大值;(3)如图 2,若 M 是线段 BC 上一动点,在 x 轴是否存在这样的点 Q,使MQC 为等腰三角形且MQB 为直角三角形?若存在,求出点 Q 的坐标;若不存在,请说明理由 【考点】二次
3、函数综合题【分析】(1)由对称轴的对称性得出点 A 的坐标,由待定系数法求出抛物线的解析式;2(2)作辅助线把四边形 COBP 分成梯形和直角三角形,表示出面积 S,化简后是一个关于 S 的二次函数,求最值即可;(3)画出符合条件的 Q 点,只有一种,利用平行相似得对应高的比和对应边的比相等列比例式;在直角OCQ 和直角CQM 利用勾股定理列方程;两方程式组成方程组求解并取舍【解答】解:(1)由对称性得:A(1,0),设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x2),把 C(0,4)代入:4=2a,a=2,y=2(x+1)(x2),抛物线的解析式为:y=2x2+2x+4;(2)如图 1,设点 P(
4、m,2m2+2m+4),过 P 作 PDx 轴,垂足为 D,S=S梯形+SPDB=m(2m2+2m+4+4)+(2m2+2m+4)(2 m),S=2m2+4m+4=2(m 1)2+6,2 0,S 有最大值,则 S大=6;(3)如图 2,存在这样的点 Q,使MQC 为等腰三角形且MQB 为直角三角形,理由是:设直线 BC 的解析式为:y=kx+b,把 B(2,0)、C(0,4)代入得:,解得:,直线 BC 的解析式为:y=2x+4,设 M(a,2a+4),过 A 作 AEBC,垂足为 E,则 AE 的解析式为:y=x+,则直线 BC 与直线 AE 的交点 E(1.4,1.2),设 Q(x,0)(
5、x0),AEQM,3 ABEQBM,由勾股定理得:x2+42=2a2+(2a+44)2,由得:a1=4(舍),a2=,当 a=时,x=,Q(,0)【同步练】(2016浙江省湖州市)如图,已知二次函数 y=x2+bx+c(b,c 为常数)的图象经过点 A(3,1),点 C(0,4),顶点为点 M,过点 A 作 ABx 轴,交 y 轴于点 D,交该二次函数图象于点 B,连结 BC(1)求该二次函数的解析式及点 M 的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移 m(m 0)个单位,使平移后得到的二次函数图象的顶点落在ABC 的内部(不包括ABC 的边界),求 m 的取值范围;4(3)点 P 是直线 AC
6、 上的动点,若点 P,点 C,点 M 所构成的三角形与BCD 相似,请直接写出所有点 P 的坐标(直接写出结果,不必写解答过程)类型二:抛物线与四边形的综合问题【例题 2】2016青海西宁12 分)如图,在平面直角坐标系中,四边形 ABCD 是以 AB为直径的M 的内接四边形,点 A,B 在 x 轴上,MBC 是边长为 2 的等边三角形,过点 M作直线 l 与 x 轴垂直,交M 于点 E,垂足为点 M,且点 D 平分(1)求过 A,B,E 三点的抛物线的解析式;(2)求证:四边形 AMCD 是菱形;(3)请问在抛物线上是否存在一点 P,使得ABP 的面积等于定值 5?若存在,请求出所有的点 P
7、 的坐标;若不存在,请说明理由 【考点】二次函数综合题【分析】(1)根据题意首先求出抛物线顶点 E 的坐标,再利用顶点式求出函数解析式;5(2)利用等边三角形的性质结合圆的有关性质得出AMD=CMD=AMC=60,进而得出 DC=CM=MA=AD,即可得出答案;(3)首先表示出ABP 的面积进而求出 n 的值,再代入函数关系式求出 P 点坐标【解答】(1)解:由题意可知,MBC 为等边三角形,点 A,B,C,E 均在M 上,则 MA=MB=MC=ME=2,又COMB,MO=BO=1,A(3,0),B(1,0),E(1,2),抛物线顶点 E 的坐标为(1,2),设函数解析式为 y=a(x+1)2
8、2(a0)把点 B(1,0)代入 y=a(x+1)22,解得:a=,故二次函数解析式为:y=(x+1)22;(2)证明:连接 DM,MBC 为等边三角形,CMB=60,AMC=120,点 D 平分弧 AC,AMD=CMD=AMC=60,MD=MC=MA,MCD,MDA 是等边三角形,DC=CM=MA=AD,四边形 AMCD 为菱形(四条边都相等的四边形是菱形);(3)解:存在 理由如下:设点 P 的坐标为(m,n)6 SABP=AB|n|,AB=4 4|n|=5,即 2|n|=5,解得:n=,当时,(m+1)22=,解此方程得:m1=2,m2=4 即点 P 的坐标为(2,),(4,),当 n=
9、时,(m+1)22=,此方程无解,故所求点 P 坐标为(2,),(4,)【同步练】(2016四川眉山)已知如图,在平面直角坐标系 xOy中,点 A、B、C 分别为坐标轴上上的三个点,且 OA=1,OB=3,OC=4,(1)求经过 A、B、C 三点的抛物线的解析式;(2)在平面直角坐标系 xOy中是否存在一点 P,使得以以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点 M 为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PM AM|的最大值时点M 的坐标,并直接写出|PM AM|的最大值 7 类型三:抛物线与图形变换的综合问题【例题3】(
10、2016陕西)如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+5经过点 M(1,3)和 N(3,5)(1)试判断该抛物线与 x 轴交点的情况;(2)平移这条抛物线,使平移后的抛物线经过点 A(2,0),且与 y 轴交于点 B,同时满足以 A、O、B 为顶点的三角形是等腰直角三角形,请你写出平移过程,并说明理由 【考点】二次函数综合题【分析】(1)把 M、N 两点的坐标代入抛物线解析式可求得 a、b 的值,可求得抛物线解析式,再根据一元二次方程根的判别式,可判断抛物线与 x 轴的交点情况;(2)利用 A 点坐标和等腰三角形的性质可求得 B 点坐标,设出平移后的抛物线的解析式,
11、把 A、B 的坐标代入可求得平移后的抛物线的解析式,比较平移前后抛物线的顶点的变化即可得到平移的过程【解答】解:(1)由抛物线过 M、N 两点,8 把 M、N 坐标代入抛物线解析式可得,解得,抛物线解析式为 y=x23x+5,令 y=0 可得 x23x+5=0,该方程的判别式为=(3)2415=920=110,抛物线与 x 轴没有交点;(2)AOB 是等腰直角三角形,A(2,0),点 B 在 y 轴上,B 点坐标为(0,2)或(0,2),可设平移后的抛物线解析式为 y=x2+mx+n,当抛物线过点 A(2,0),B(0,2)时,代入可得,解得,平移后的抛物线为 y=x2+3x+2,该抛物线的顶
12、点坐标为(,),而原抛物线顶点坐标为(,),将原抛物线先向左平移 3 个单位,再向下平移 3 个单位即可获得符合条件的抛物线;当抛物线过 A(2,0),B(0,2)时,代入可得,解得,平移后的抛物线为 y=x2+x2,该抛物线的顶点坐标为(,),而原抛物线顶点坐标为(,),将原抛物线先向左平移 2 个单位,再向下平移 5 个单位即可获得符合条件的抛物线 【同步练】(2016重庆市 A 卷12 分)如图 1,在平面直角坐标系中,抛物线 y=x2+x+3与 x 轴交于 A,B 两点(点 A 在点 B 左侧),与 y 轴交于点 C,抛物线的顶点为点 E (1)判断ABC 的形状,并说明理由;(2)经
13、过 B,C 两点的直线交抛物线的对称轴于点 D,点 P 为直线 BC 上方抛物线上的一动点,当PCD 的面积最大时,Q 从点 P 出发,先沿适当的路径运动到抛物线的对称轴上点 M 处,再沿垂直于抛物线对称轴的方向运动到 y 轴上的点 N 处,最后沿适当的路径运动到点 A 处停止当点 Q 的运动路径最短时,求点 N 的坐标及点 Q 经过的最短路径的长;(3)如图 2,平移抛物线,使抛物线的顶点 E 在射线 AE 上移动,点 E 平移后的对应点为点 E,点 A 的对应点为点 A,将AOC 绕点 O 顺时针旋转至A1OC1的位置,点 A,C 的 9 对应点分别为点 A1,C1,且点 A1恰好落在 A
14、C 上,连接 C1A,C1E,AC1E是否能为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点 E的坐标;若不能,请说明理由 类型四:抛物线下的动态最值问题【例题 4】(2016贵州安顺14 分)如图,抛物线经过 A(1,0),B(5,0),C(0,)三点(1)求抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴上有一点 P,使 PA+PC的值最小,求点 P 的坐标;(3)点 M 为 x 轴上一动点,在抛物线上是否存在一点 N,使以 A,C,M,N 四点构成的四边形为平行四边形?若存在,求点 N 的坐标;若不存在,请说明理由 【分析】(1)设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c(a0),再把 A(1,0),B(
15、5,0),C(0,)三点代入求出 a、b、c 的值即可;(2)因为点 A 关于对称轴对称的点 B 的坐标为(5,0),连接 BC 交对称轴直线于点 P,求出 P 点坐标即可;(3)分点 N 在 x 轴下方或上方两种情况进行讨论 10【解答】解:(1)设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c(a0),A(1,0),B(5,0),C(0,)三点在抛物线上,解得 抛物线的解析式为:y=x22x;(2)抛物线的解析式为:y=x22x,其对称轴为直线 x=2,连接 BC,如图 1 所示,B(5,0),C(0,),设直线 BC 的解析式为 y=kx+b(k0),解得,直线 BC 的解析式为 y=x,当 x
16、=2时,y=1=,P(2,);(3)存在 如图 2 所示,11 当点 N 在 x 轴下方时,抛物线的对称轴为直线 x=2,C(0,),N1(4,);当点 N 在 x 轴上方时,如图,过点 N2作 N2Dx 轴于点 D,在AN2D 与M2CO 中,AN2DM2CO(ASA),N2D=OC=,即 N2点的纵坐标为 x22x=,解得 x=2+或 x=2,N2(2+,),N3(2,)综上所述,符合条件的点 N 的坐标为(4,),(2+,)或(2,)12 【点评】本题考查的是二次函数综合题,涉及到用待定系数法求一次函数与二次函数的解析式、平行四边的判定与性质、全等三角形等知识,在解答(3)时要注意进行分
17、类讨论【同步练】(烟台市 2015 中考-24)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=ax2+bx+c与M 相交于 A、B、C、D 四点,其中 A、B 两点的坐标分别为(1,0),(0,2),点 D 在 x 轴上且AD 为M 的直径点 E 是M 与 y 轴的另一个交点,过劣弧上的点 F 作 FHAD 于点 H,且 FH=1.5(1)求点 D 的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点 P 是 x 轴上的一个动点,试求出PEF 的周长最小时点 P 的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使QCM 是等腰三角形?如果存在,请直接写出点 Q 的坐标;如果不存在,请说明理由 类型五:抛物线下的动态存
18、在问题【例题 5】(枣庄市 2015 中考-25)如图,直线 y=x+2与抛物线26yaxbx(a0)相交于 A(12,52)和 B(4,m),点 P 是线段 AB 上异于 A、B 的动点,过点 P 作 PCx 轴于点 D,交抛物线于点 C 13(1)求抛物线的解析式;(2)是否存在这样的 P 点,使线段 PC 的长有最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由;(3)求PAC 为直角三角形时点 P 的坐标 思路分析:此题主要考查了二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识解题时注意联系,对于题(1)已知 B(4,m)在直线 y=x+2上
19、,很容易求得 m 的值,又因为已知抛物线图象上的 A、B 两点坐标,可将其代入抛物线的解析式中,通过联立方程组即可求得待定系数的值(2)要弄清 PC 的长,实际是直线 AB与抛物线函数值的差可设出 P 点横坐标,根据直线 AB 和抛物线的解析式表示出 P、C 的纵坐标,进而得到关于PC与P点横坐标的函数关系式,根据函数的性质即可求出PC的最大值 对于题(3)当PAC 为直角三角形时,根据直角顶点的不同,需要结合图形从三种情况进行分类讨论,分别求解 解题过程:解:(1)B(4,m)在直线 y=x+2 上,m=4+2=6,B(4,6),A(12,52)、B(4,6)在抛物线26yaxbx上,251
20、1()622261646abab,解得28ab,抛物线的解析式为2286yxx 14(2)设动点 P 的坐标为(n,n+2),则 C 点的坐标为(n,2286nn),PC=(n+2)(2286nn),=2294nn,=29492()48n,PC0,当 n=94时,线段 PC 最大且为498(3)PAC 为直角三角形,i)若点 P 为直角顶点,则APC=90 由题意易知,PCy 轴,APC=45,因此这种情形不存在;ii)若点 A 为直角顶点,则PAC=90 如答图 31,过点 A(12,52)作 ANx 轴于点 N,则 ON=12,AN=52 过点 A 作 AM直线 AB,交 x 轴于点 M,
21、则由题意易知,AMN 为等腰直角三角形,MN=AN=52,OM=ON+MN=12+52=3,M(3,0)设直线 AM 的解析式为:y=kx+b,则:152230kbkb,解得13kb,直线 AM 的解析式为:y=x+3 又抛物线的解析式为:y=2x28x+6 联立式,解得:x=3 或 x=12(与点 A 重合,舍去)C(3,0),即点 C、M 点重合 当 x=3 时,y=x+2=5,P1(3,5);15 iii)若点 C 为直角顶点,则ACP=90 y=2x28x+6=2(x2)22,抛物线的对称轴为直线 x=2 如答图 3 2,作点 A(12,52)关于对称轴 x=2 的对称点 C,则点 C
22、 在抛物线上,且 C(72,52)当 x=72时,y=x+2=112 P2(72,112)点 P1(3,5)、P2(72,112)均在线段 AB 上,综上所述,PAC 为直角三角形时,点 P 的坐标为(3,5)或(72,112)16 规律总结:熟练把握关于二次函数解析式的确定、二次函数最值的应用以及直角三角形的判定、函数图象交点坐标的求法等知识是解此类综合性强的问题的关键【同步练】(2016内蒙古包头)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线 y=ax2+bx2(a0)与 x 轴交于 A(1,0)、B(3,0)两点,与 y 轴交于点 C,其顶点为点 D,点 E 的坐标为(0,1),该抛物线与 BE
23、 交于另一点 F,连接 BC(1)求该抛物线的解析式,并用配方法把解析式化为 y=a(x h)2+k 的形式;(2)若点 H(1,y)在 BC 上,连接 FH,求FHB 的面积;(3)一动点 M 从点 D 出发,以每秒 1 个单位的速度平沿行与 y 轴方向向上运动,连接OM,BM,设运动时间为 t 秒(t0),在点 M 的运动过程中,当 t 为何值时,OMB=90?(4)在 x 轴上方的抛物线上,是否存在点 P,使得PBF 被 BA 平分?若存在,请直接写出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由 类型六:抛物线与相似的综合问题【例题 6】(烟台市 2014 中考-26)如图,在平面直角坐标系中,
24、RtABC 的顶点 A,C 分别在 y 轴,x 轴上,ACB=90,OA=,抛物线 y=ax2ax a 经过点 B(2,),与 y 轴交于点 D(1)求抛物线的表达式;(2)点 B 关于直线 AC 的对称点是否在抛物线上?请说明理由;(3)延长 BA 交抛物线于点 E,连接 ED,试说明 EDAC 的理由 17 【解析】(1)把点 B 的坐标代入抛物线的表达式即可求得(2)通过AOCCFB 求得 OC 的值,通过OCDFCB 得出 DC=CB,OCD=FCB,然后得出结论(3)设直线 AB 的表达式为 y=kx+b,求得与抛物线的交点 E 的坐标,然后通过解三角函数求得结果【解答】解:(1)把
25、点 B 的坐标代入抛物线的表达式,得=a222aa,解得 a=,抛物线的表达式为 y=x2x (2)连接 CD,过点 B 作 BFx 轴于点 F,则BCF+CBF=90 ACB=90,ACO+BCF=90,ACO=CBF,AOC=CFB=90,AOCCFB,=,设 OC=m,则 CF=2m,则有=,解得 m1=m2=1,OC=CF=1,当 x=0 时,y=,OD=,18 BF=OD,DOC=BFC=90,OCDFCB,DC=CB,OCD=FCB,点 B、C、D 在同一直线上,点 B 与点 D 关于直线 AC 对称,点 B 关于直线 AC 的对称点在抛物线上(3)过点 E 作 EGy 轴于点 G
26、,设直线 AB 的表达式为 y=kx+b,则,解得 k=,y=x+,代入抛物线的表达式x+=x2x 解得 x=2 或 x=2,当 x=2 时 y=x+=(2)+=,点 E 的坐标为(2,),tanEDG=,EDG=30 tanOAC=,OAC=30,OAC=EDG,EDAC 【点评】本题考查了待定系数法求解析式,三角形相似的判定及性质,以及对称轴的性质和解三角函数等知识的理解和掌握 19【同步练】(2016湖北荆门14 分)如图,直线 y=x+2与 x 轴,y 轴分别交于点 A,点B,两动点 D,E 分别从点 A,点 B 同时出发向点 O 运动(运动到点 O 停止),运动速度分别是 1 个单位
27、长度/秒和个单位长度/秒,设运动时间为 t 秒,以点 A 为顶点的抛物线经过点 E,过点 E 作 x 轴的平行线,与抛物线的另一个交点为点 G,与 AB 相交于点 F(1)求点 A,点 B 的坐标;(2)用含 t 的代数式分别表示 EF 和 AF 的长;(3)当四边形 ADEF 为菱形时,试判断AFG 与AGB 是否相似,并说明理由(4)是否存在 t 的值,使AGF 为直角三角形?若存在,求出这时抛物线的解析式;若不存在,请说明理由 20【达标检测】1.(2016湖北黄石8 分)科技馆是少年儿童节假日游玩的乐园 如图所示,图中点的横坐标 x 表示科技馆从 8:30 开门后经过的时间(分钟),纵
28、坐标y 表示到达科技馆的总人数图中曲线对应的函数解析式为 y=,10:00 之后来的游客较少可忽略不计(1)请写出图中曲线对应的函数解析式;(2)为保证科技馆内游客的游玩质量,馆内人数不超过 684人,后来的人在馆外休息区等待从 10:30 开始到 12:00 馆内陆续有人离馆,平均每分钟离馆 4 人,直到馆内人数减少到 624 人时,馆外等待的游客可全部进入请问馆外游客最多等待多少分钟?2.(2016广西百色12 分)正方形 OABC 的边长为 4,对角线相交于点 P,抛物线 L经过 O、P、A 三点,点 E 是正方形内的抛物线上的动点(1)建立适当的平面直角坐标系,直接写出 O、P、A 三
29、点坐标;求抛物线 L 的解析式;(2)求OAE 与OCE 面积之和的最大值 21 3.(2016 广西桂林12 分)如图 1,已知开口向下的抛物线 y1=ax22ax+1 过点 A(m,1),与 y 轴交于点 C,顶点为 B,将抛物线 y1绕点 C 旋转 180后得到抛物线 y2,点 A,B 的对应点分别为点 D,E (1)直接写出点 A,C,D 的坐标;(2)当四边形 ABCD是矩形时,求 a 的值及抛物线 y2的解析式;(3)在(2)的条件下,连接 DC,线段 DC 上的动点 P 从点 D 出发,以每秒 1 个单位长度的速度运动到点 C 停止,在点 P 运动的过程中,过点 P 作直线 lx
30、 轴,将矩形 ABDE沿直线 l 折叠,设矩形折叠后相互重合部分面积为 S 平方单位,点 P 的运动时间为 t 秒,求 S与 t 的函数关系 4.(2016 黑龙江齐齐哈尔8 分)如图,对称轴为直线 x=2 的抛物线 y=x2+bx+c与 x轴交于点 A 和点 B,与 y 轴交于点 C,且点 A 的坐标为(1,0)(1)求抛物线的解析式;(2)直接写出 B、C 两点的坐标;(3)求过 O,B,C 三点的圆的面积(结果用含 的代数式表示)注:二次函数 y=ax2+bx+c(a0)的顶点坐标为(,)22 5.(枣庄市 2014 中考-25)如图,在平面直角坐标系中,二次函数 y=x22x 3 的图
31、象与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,连接 BC,点 D 为抛物线的顶点,点 P 是第四象限的抛物线上的一个动点(不与点 D 重合)(1)求OBC 的度数;(2)连接 CD、BD、DP,延长 DP 交 x 轴正半轴于点 E,且 SOCE=S四边形 OCDB,求此时 P 点的坐标;(3)过点 P 作 PFx 轴交 BC 于点 F,求线段 PF 长度的最大值 6.(郴州市 2014 中考-26)已知抛物线 y=ax2+bx+c经过 A(1,0)、B(2,0)、C(0,2)三点(1)求这条抛物线的解析式;(2)如图一,点 P 是第一象限内此抛物线上的一个动点,当点 P 运动到什么位置
32、时,四边形 ABPC 的面积最大?求出此时点 P 的坐标;(3)如图二,设线段 AC 的垂直平分线交 x 轴于点 E,垂足为 D,M 为抛物线的顶点,那么在直线 DE 上是否存在一点 G,使CMG 的周长最小?若存在,请求出点 G 的坐标;若不存在,请说明理由 23 7.(2016湖北荆州14 分)阅读:我们约定,在平面直角坐标系中,经过某点且平行于坐标轴或平行于两坐标轴夹角平分线的直线,叫该点的“特征线”例如,点 M(1,3)的特征线有:x=1,y=3,y=x+2,y=x+4 问题与探究:如图,在平面直角坐标系中有正方形 OABC,点 B 在第一象限,A、C 分别在 x 轴和 y 轴上,抛物
33、线经过 B、C 两点,顶点 D 在正方形内部(1)直接写出点 D(m,n)所有的特征线;(2)若点 D 有一条特征线是 y=x+1,求此抛物线的解析式;(3)点 P 是 AB 边上除点 A 外的任意一点,连接 OP,将OAP 沿着 OP 折叠,点 A 落在点 A的位置,当点 A在平行于坐标轴的 D 点的特征线上时,满足(2)中条件的抛物线向下平移多少距离,其顶点落在 OP 上?24 8.(2016福建龙岩14 分)已知抛物线cbxxy221与 y 轴交于点 C,与 x 轴的两个交点分别为 A(4,0),B(1,0)(1)求抛物线的解析式;(2)已知点 P 在抛物线上,连接 PC,PB,若PBC
34、 是以 BC 为直角边的直角三角形,求点 P 的坐标;(4)已知点 E 在 x 轴上,点 F 在抛物线上,是否存在以 A,C,E,F 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点 E 的坐标;若不存在,请说明理由 25【参考答案】类型一:抛物线与三角形的综合问题 【同步练】(2016浙江省湖州市)如图,已知二次函数 y=x2+bx+c(b,c 为常数)的图象经过点 A(3,1),点 C(0,4),顶点为点 M,过点 A 作 ABx 轴,交 y 轴于点 D,交该二次函数图象于点 B,连结 BC(1)求该二次函数的解析式及点 M 的坐标;(2)若将该二次函数图象向下平移 m(m 0)个单位,使
35、平移后得到的二次函数图象的顶点落在ABC 的内部(不包括ABC 的边界),求 m 的取值范围;(3)点 P 是直线 AC 上的动点,若点 P,点 C,点 M 所构成的三角形与BCD 相似,请直接写出所有点 P 的坐标(直接写出结果,不必写解答过程)【考点】二次函数综合题【分析】(1)将点 A、点 C 的坐标代入函数解析式,即可求出 b、c 的值,通过配方法得到点 M 的坐标;(2)点 M 是沿着对称轴直线 x=1 向下平移的,可先求出直线 AC 的解析式,将 x=1 代入求出点 M 在向下平移时与 AC、AB 相交时 y 的值,即可得到 m 的取值范围;(3)由题意分析可得MCP=90,则若P
36、CM 与BCD 相似,则要进行分类讨论,分成PCMBDC 或PCMCDB 两种,然后利用边的对应比值求出点坐标【解答】解:(1)把点 A(3,1),点 C(0,4)代入二次函数 y=x2+bx+c得,解得 二次函数解析式为 y=x2+2x+4,26 配方得 y=(x 1)2+5,点 M 的坐标为(1,5);(2)设直线 AC 解析式为 y=kx+b,把点 A(3,1),C(0,4)代入得,解得 直线 AC 的解析式为 y=x+4,如图所示,对称轴直线 x=1 与ABC 两边分别交于点 E、点 F 把 x=1 代入直线 AC 解析式 y=x+4 解得 y=3,则点 E 坐标为(1,3),点 F
37、坐标为(1,1)15m 3,解得 2 m 4;(3)连接 MC,作 MGy 轴并延长交 AC 于点 N,则点 G 坐标为(0,5)MG=1,GC=54=1 MC=,把 y=5 代入 y=x+4 解得 x=1,则点 N 坐标为(1,5),NG=GC,GM=GC,NCG=GCM=45,NCM=90,27 由此可知,若点 P 在 AC 上,则MCP=90,则点 D 与点 C 必为相似三角形对应点 若有PCMBDC,则有 BD=1,CD=3,CP=,CD=DA=3,DCA=45,若点 P 在 y 轴右侧,作 PHy 轴,PCH=45,CP=PH=把 x=代入 y=x+4,解得 y=,P1();同理可得
38、,若点 P 在 y 轴左侧,则把 x=代入 y=x+4,解得 y=P2();若有PCMCDB,则有 CP=3 PH=3=3,若点 P 在 y 轴右侧,把 x=3 代入 y=x+4,解得 y=1;若点 P 在 y 轴左侧,把 x=3 代入 y=x+4,解得 y=7 P3(3,1);P4(3,7)所有符合题意得点 P 坐标有 4 个,分别为 P1(),P2(),P3(3,1),P4(3,7)类型二:抛物线与四边形的综合问题【同步练】(2016四川眉山)已知如图,在平面直角坐标系 xOy 中,点 A、B、C 分别为坐标轴上上的三个点,且 OA=1,OB=3,OC=4,(1)求经过 A、B、C 三点的
39、抛物线的解析式;28(2)在平面直角坐标系 xOy中是否存在一点 P,使得以以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为菱形?若存在,请求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)若点 M 为该抛物线上一动点,在(2)的条件下,请求出当|PMAM|的最大值时点M 的坐标,并直接写出|PMAM|的最大值 【分析】(1)设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c,把 A,B,C 三点坐标代入求出 a,b,c的值,即可确定出所求抛物线解析式;(2)在平面直角坐标系 xOy中存在一点 P,使得以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为菱形,理由为:根据 OA,OB,OC 的长,利用勾股定理求出 BC 与 AC
40、 的长相等,只有当 BP 与AC 平行且相等时,四边形 ACBP为菱形,可得出 BP 的长,由 OB 的长确定出 P 的纵坐标,确定出 P 坐标,当点 P 在第二、三象限时,以点 A、B、C、P 为顶点的四边形只能是平行四边形,不是菱形;(3)利用待定系数法确定出直线 PA 解析式,当点 M 与点 P、A 不在同一直线上时,根据三角形的三边关系|PMAM|PA,当点 M 与点 P、A 在同一直线上时,|PMAM|=PA,当点 M 与点 P、A 在同一直线上时,|PMAM|的值最大,即点 M 为直线 PA 与抛物线的交点,联立直线 AP 与抛物线解析式,求出当|PMAM|的最大值时 M 坐标,确
41、定出|PMAM|的最大值即可【解答】解:(1)设抛物线的解析式为 y=ax2+bx+c,A(1,0)、B(0,3)、C(4,0),解得:a=,b=,c=3,经过 A、B、C 三点的抛物线的解析式为 y=x2x+3;29(2)在平面直角坐标系 xOy 中存在一点 P,使得以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为菱形,理由为:OB=3,OC=4,OA=1,BC=AC=5,当 BP 平行且等于 AC 时,四边形 ACBP 为菱形,BP=AC=5,且点 P 到 x 轴的距离等于 OB,点 P 的坐标为(5,3),当点 P 在第二、三象限时,以点 A、B、C、P 为顶点的四边形只能是平行四边形,不是菱形,
42、则当点 P 的坐标为(5,3)时,以点 A、B、C、P 为顶点的四边形为菱形;(3)设直线 PA 的解析式为 y=kx+b(k0),A(1,0),P(5,3),解得:k=,b=,直线 PA 的解析式为 y=x,当点 M 与点 P、A 不在同一直线上时,根据三角形的三边关系|PMAM|PA,当点 M 与点 P、A 在同一直线上时,|PMAM|=PA,当点 M 与点 P、A 在同一直线上时,|PMAM|的值最大,即点 M 为直线 PA 与抛物线的交点,解方程组,得或,点 M 的坐标为(1,0)或(5,)时,|PMAM|的值最大,此时|PMAM|的最大值为 5 30 【点评】此题属于二次函数综合题,
43、涉及的知识有:二次函数的性质,待定系数法确定抛物线解析式、一次函数解析式,菱形的判定,以及坐标与图形性质,熟练掌握待定系数法是解本题的关键 类型三:抛物线与图形变换的综合问题【同步练】(2016重庆市 A 卷12 分)如图 1,在平面直角坐标系中,抛物线 y=x2+x+3与 x 轴交于 A,B 两点(点 A 在点 B 左侧),与 y 轴交于点 C,抛物线的顶点为点 E (1)判断ABC 的形状,并说明理由;(2)经过 B,C 两点的直线交抛物线的对称轴于点 D,点 P 为直线 BC 上方抛物线上的一动点,当PCD 的面积最大时,Q 从点 P 出发,先沿适当的路径运动到抛物线的对称轴上点 M 处
44、,再沿垂直于抛物线对称轴的方向运动到 y 轴上的点 N 处,最后沿适当的路径运动到点 A 处停止当点 Q 的运动路径最短时,求点 N 的坐标及点 Q 经过的最短路径的长;(3)如图 2,平移抛物线,使抛物线的顶点 E 在射线 AE 上移动,点 E 平移后的对应点为点 E,点 A 的对应点为点 A,将AOC 绕点 O 顺时针旋转至A1OC1的位置,点 A,C 的对应点分别为点 A1,C1,且点 A1恰好落在 AC 上,连接 C1A,C1E,AC1E是否能为等腰三角形?若能,请求出所有符合条件的点 E的坐标;若不能,请说明理由 31【分析】(1)先求出抛物线与 x 轴和 y 轴的交点坐标,再用勾股
45、定理的逆定理判断出ABC 是直角三角形;(2)先求出 SPCD最大时,点 P(,),然后判断出所走的路径最短,即最短路径的长为 PM+MN+NA的长,计算即可;(3)AC1E是等腰三角形,分三种情况分别建立方程计算即可 【解答】解:(1)ABC 为直角三角形,当 y=0 时,即x2+x+3=0,x1=,x2=3 A(,0),B(3,0),OA=,OB=3,当 x=0 时,y=3,C(0,3),OC=3,根据勾股定理得,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)如图,B(3,0),
46、C(0,3),直线 BC 解析式为 y=x+3,过点 P 作y 轴,设 P(a,a2+a+3),G(a,a+3),32 PG=a2+a,设点 D 的横坐标为 xD,C 点的横坐标为 xC,SPCD=(xDxC)PG=(a)2+,0a3,当 a=时,SPCD最大,此时点 P(,),将点 P 向左平移个单位至 P,连接 AP,交 y 轴于点 N,过点 N 作 MN抛物线对称轴于点 M,连接 PM,点 Q 沿 PMNA,运动,所走的路径最短,即最短路径的长为 PM+MN+NA的长,P(,)P(,),点 A(,0),直线 AP的解析式为 y=x+,当 x=0 时,y=,N(0,),过点 P作 PHx
47、轴于点 H,AH=,PH=,AP=,点 Q 运动得最短路径长为 PM+MN+AN=+=;(3)在 RtAOC 中,tanOAC=,OAC=60,OA=OA1,OAA1为等边三角形,AOA1=60,BOC1=30,OC1=OC=3,33 C1(,),点 A(,0),E(,4),AE=2,AE=AE=2,直线 AE 的解析式为 y=x+2,设点 E(a,a+2),A(a2,2)C1E2=(a2)2+(+2)2=a2a+7,C1A2=(a2)2+(2)2=a2a+49,若 C1A=C1E,则 C1A2=C1E2 即:a2a+7=a2a+49,a=,E(,5),若 AC1=AE,AC12=AE2 即:
48、a2a+49=28,a1=,a2=,E(,7+),或(,7),若 EA=EC1,EA2=EC12 即:a2a+7=28,a1=,a2=(舍),E(,3+),34 即,符合条件的点 E(,5),(,7+),或(,7),(,3+)【点评】此题是二次函数综合题,主要考查了函数极值的确定方法,等边三角形的判定和性质,勾股定理的逆定理,等腰三角形的性质,解本题的关键是分类讨论,也是解本题的难点 类型四:抛物线下的动态最值问题【同步练】(烟台市 2015 中考-24)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y=ax2+bx+c与M 相交于 A、B、C、D 四点,其中 A、B 两点的坐标分别为(1,0),(0,2
49、),点 D 在 x 轴上且AD 为M 的直径点 E 是M 与 y 轴的另一个交点,过劣弧上的点 F 作 FHAD 于点 H,且 FH=1.5(1)求点 D 的坐标及该抛物线的表达式;(2)若点 P 是 x 轴上的一个动点,试求出PEF 的周长最小时点 P 的坐标;(3)在抛物线的对称轴上是否存在点 Q,使QCM 是等腰三角形?如果存在,请直接写出点 Q 的坐标;如果不存在,请说明理由 【解析】(1)首先根据圆的轴对称性求出点 D 的坐标,将 A、B、D 三点代入,即可求出本题的答案;(2)由于点 E 与点 B 关于 x 轴对称,所以,连接 BF,直线 BF 与 x 轴的交点,即为点P,据此即可
50、得解;(3)从 CM=MQ,CM=CQ,MQ=CQ 三个方面进行分析,据此即可得解【解答】35 解:(1)连接 BD,AD 是M 的直径,ABD=90 AOBABD,=,在 RtAOB 中,AO=1,BO=2,根据勾股定理得:AB=,AD=5,DO=ADAO=51=4,D(4,0),把点 A(1,0)、B(0,2)、D(4,0)代入 y=ax2+bx+c可得:,解得:,抛物线表达式为:;(2)连接 FM,36 在 RtFHM 中,FM=,FH=,MH=2,OM=AM OA=1=,OH=OM+MH=+2=,F(,),设直线 BF 的解析式为 y=kx+b,则:,直线 BF 的解析式为:y=x2,