2019中考数学第二部分专题综合强化专题四二次函数的综合探究针对训练.doc
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1、1第二部分 专题四类型 1 二次函数与特殊三角形的存在性问题1(2018怀化)如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y ax22 x c 与 x 轴交于A(1,0), B(3,0)两点,与 y 轴交于点 C,点 D 是该抛物线的顶点(1)求抛物线的解析式和直线 AC 的解析式;(2)请在 y 轴上找一点 M,使 BDM 的周长最小,求出点 M 的坐标;(3)试探究:在拋物线上是否存在点 P,使以点 A, P, C 为顶点, AC 为直角边的三角形是直角三角形?若存在,请求出符合条件的点 P 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)设抛物线的解析式为 y a(x1)( x3),即 y ax22 ax3
2、 a,2 a2,解得 a1,抛物线的解析式为 y x22 x3;当 x0 时, y x22 x33,则 C(0,3),设直线 AC 的解析式为 y px q,把 A(1,0), C(0,3)代入得Error!解得Error!直线 AC 的解析式为 y3 x3.(2) y x22 x3( x1) 24,顶点 D 的坐标为(1,4),如答图 1,作 B 点关于 y 轴的对称点 B,连接 DB交 y 轴于 M,则 B(3,0), MB MB, MB MD MB MD DB,此时 MB MD 的值最小,而 BD 的值不变,此时 BDM 的周长最小,易得直线 DB的解析式为 y x3,当 x0 时, y
3、 x33,点 M 的坐标为(0,3);2答图 1 答图 2(3)存在过点 C 作 AC 的垂线交抛物线于另一点 P1,如答图 2,直线 AC 的解析式为 y3 x3,直线 P1C 的解析式可设为 y x b,13把 C(0,3)代入得 b3,直线 P1C 的解析式为 y x3,13解方程组Error!解得Error! 或Error!则此时 P 点坐标为( , );73 209过点 A 作 AC 的垂线交抛物线于另一点 P2,如答图 2,直线 P2A 的解析式可设为y x d,13把 A(1,0)代入得 d0,解得 d ,13 13直线 P2A 的解析式为 y x ,13 13解方程组Error
4、!解得Error! 或Error!则此时 P 点坐标为( , ),103 139综上所述,符合条件的点 P 的坐标为( , )或( , )73 209 103 1392(2018泰安)如图,在平面直角坐标系中,二次函数 y ax2 bx c 交 x 轴于点A(4,0), B(2,0),交 y 轴于点 C(0,6),在 y 轴上有一点 E(0,2),连接 AE.(1)求二次函数的表达式;3(2)若点 D 为抛物线在 x 轴负半轴上方的一个动点,求 ADE 面积的最大值;(3)抛物线对称轴上是否存在点 P,使 AEP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有P 点的坐标,若不存在,请说明理由解:(1)
5、二次函数 y ax2 bx c 经过点 A(4,0), B(2,0), C(0,6),Error! 解得Error!二次函数的表达式为 y x2 x6.34 32(2)由 A(4,0), E(0,2)可得 AE 所在的直线解析式为 y x2,12答图过点 D 作 DF x 轴,交 AE 于点 F,交 x 轴于点 G,过点 E 作 EH DF,垂足为 H,如答图,设 D(m, m2 m6),则点 F(m, m2),34 32 12 DF m2 m6( m2) m2 m8,34 32 12 34 S ADE S ADF S EDF DFAG DFEH12 12 DF(AG HE)12 4DF122
6、( m2 m8)34 (m )2 ,32 23 503当 m 时, S ADE最大,最大值为 .23 503(3)存在, P 点的坐标为(1,1)或(1, )或(1,2 )11 19【解法提示】 y x2 x6 的对称轴为 x1,34 32设 P(1, n),又 E(0,2), A(4,0),可得 PA , PE , AE 2 ,9 n2 1 n 2 2 16 4 5当 PA PE 时, ,9 n2 1 n 2 24解得 n1,此时 P(1,1);当 PA AE 时, 2 ,9 n2 5解得 n ,此时 P 点的坐标为(1, );11 11当 PE AE 时, 2 ,1 n 2 2 5解得 n
7、2 ,19此时 P 点的坐标为(1,2 ),19综上所述, P 点的坐标为(1,1)或(1, )或(1,2 )11 193(2018眉山)如图 1,已知抛物线 y ax2 bx c 的图象经过点 A(0,3), B(1,0),其对称轴为直线 l: x2,过点 A 作 AC x 轴交抛物线于点 C, AOB 的平分线交线段 AC于点 E,点 P 是抛物线上的一个动点,设其横坐标为 m.(1)求抛物线的解析式;(2)若动点 P 在直线 OE 下方的抛物线上,连接 PE, PO,当 m 为何值时,四边形 AOPE面积最大,并求出其最大值;(3)如图 2, F 是抛物线的对称轴 l 上的一点,在抛物线
8、上是否存在点 P,使 POF 成为以点 P 为直角顶点的等腰直角三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点 P 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)如答图 1,设抛物线与 x 轴的另一个交点为 D,由对称性得: D(3,0),设抛物线的解析式为 y a(x1)( x3),把 A(0,3)代入,得 33 a,解得 a1,抛物线的解析式为 y x24 x3.答图 1 答图 2(2)如答图 2,设 P(m, m24 m3), OE 平分 AOB, AOB90, AOE45, AOE 是等腰直角三角形,5 AE OA3, E(3,3),易得 OE 的解析式为 y x,过 P 作 PG y 轴,交 OE
9、 于点 G, G(m, m), PG m( m24 m3) m25 m3, S 四边形 AOPE S AOE S POE, 33 PGAE,12 12 3( m25 m3),92 12 m2 m,32 152 (m )2 ,32 52 758 0)与抛物线 F 相交于点 A(x1, y1)和点 B(x2, y2)33(点 A 在第二象限),求 y2 y1的值(用含 m 的式子表示);(3)在(2)中,若 m ,设点 A是点 A 关于原点 O 的对称点,如图 2.43判断 AA B 的形状,并说明理由;平面内是否存在点 P,使得以点 A, B, A, P 为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点 P
10、 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)抛物线 y x2 bx c 的图象经过点(0,0)和( ,0),33Error! 解得Error!抛物线 F 的解析式为 y x2 x.33(2)将 y x m 代入 y x2 x,得 x2 m,33 3311解得 x1 , x2 ,m m y1 m, y2 m,133m 133m y2 y1( m)( m) (m0)133m 133m 233m(3) m ,点 A 的坐标为( , ),点 B 的坐标为( ,2)43 233 23 233点 A是点 A 关于原点 O 的对称点,点 A的坐标为( , )233 23 AA B 为等边三角形理由如下: A(
11、, ), B( ,2),233 23 233A( , ),233 23 AA , AB , A B ,83 83 83 AA AB A B, AA B 为等边三角形存在分三种情况,如答图,答图设点 P 的坐标为( x, y)()当 A B 为对角线时,有Error!解得Error!点 P 的坐标为(2 , );323()当 AB 为对角线时,有Error!解得Error!点 P 的坐标为( , );233 103()当 AA为对角线时,有Error!解得Error!12点 P 的坐标为( ,2)233综上所述,平面内存在点 P,使得以点 A, B, A, P 为顶点的四边形是菱形,点 P 的坐
12、标为(2 , )或( , )或( ,2)323 233 103 2334如图,抛物线 y x2 bx c 与直线 AB 交于 A(4,4), B(0,4)两点,直线AC: y x6 交 y 轴于点 C 点 E 是直线 AB 上的动点,过点 E 作 EF x 轴交 AC 于点12F,交抛物线于点 G.(1)求抛物线 y x2 bx c 的表达式;(2)连接 GB, EO,当四边形 GEOB 是平行四边形时,求点 G 的坐标;(3)在 y 轴上存在一点 H,连接 EH, HF,当点 E 运动到什么位置时,以 A, E, F, H 为顶点的四边形是矩形?求出此时点 E, H 的坐标解:(1)点 A(
13、4,4), B(0,4)在抛物线 y x2 bx c 上,Error! 解得Error!抛物线的表达式为 y x22 x4.(2)设直线 AB 的解析式为 y kx n, A(4,4), B(0,4),Error! Error!直线 AB 的解析式为 y2 x4,设 E(m,2m4),则 G(m, m22 m4),四边形 GEOB 是平行四边形, EG OB4, m22 m42 m44,解得 m2, G(2,4)(3)如答图,13答图由(2)知,直线 AB 的解析式为 y2 x4,设 E(a,2a4),直线 AC: y x6,12 F(a, a6),12设 H(0, p),以点 A, E, F
14、, H 为顶点的四边形是矩形,直线 AB 的解析式为 y2 x4,直线 AC的解析式为 y x6,12 AB AC, EF 为对角线, EF 与 AH 互相平分且相等,2 a4, 2 a4 a6, 4 p 2 4212 a2, p1(7 已舍), E(2,0), H(0,1)类型 3 二次函数与相似三角形的存在性问题1(2018官度区一模)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线经过原点 O,顶点为A(1,1),且与直线 y x2 相交于 B, C 两点(1)求抛物线的解析式;(2)求 B, C 两点的坐标;(3)若点 N 为 x 轴上的一个动点,过点 N 作 MN x 轴与抛物线交于点 M,则是
15、否存在以O, M, N 为顶点的三角形与 ABC 相似?若存在,请求出点 N 的坐标;若不存在,请说明理由14解:(1)顶点坐标为(1,1),设抛物线的解析式为 y a(x1) 21.又抛物线过原点,0 a(01) 21,解得 a1,抛物线的解析式为 y( x1) 21,即 y x22 x.(2)联立抛物线和直线解析式可得Error!解得Error! 或Error! B(2,0), C(1,3)(3)存在理由:假设存在满足条件的点 N,设 N(x,0),则 M(x, x22 x), ON| x|, MN| x22 x|,由(2)知, AB , BC3 , AC2 ,2 2 5 AB2 BC2
16、AC2, ABC 为直角三角形,且 ABC90, MN x 轴于点 N, ABC MNO90,当 ABC 和 MNO 相似时,有 或 MNAB ONBC MNBC.ONAB当 时, ,即| x| x2| |x|.MNAB ONBC | x2 2x|2 |x|32 13当 x0 时, M, O, N 三点不能构成三角形, x0,| x2| ,13 x2 ,解得 x 或 x ,13 53 73此时 N 点坐标为( ,0)或( ,0);53 73当 时, ,MNBC ONAB | x2 2x|32 |x|2即| x| x2|3| x|,| x2|3, x23,解得 x5 或 x1,此时 N 点坐标为
17、(1,0)或(5,0)15综上可知,存在满足条件的 N 点,其坐标为( ,0)或( ,0)或(1,0)或(5,0)53 732(2018达州)如图,抛物线经过原点 O(0,0),点 A(1,1),点 B( ,0)72(1)求抛物线解析式;(2)连接 OA,过点 A 作 AC OA 交抛物线于 C,连接 OC,求 AOC 的面积;(3)点 M 是 y 轴右侧抛物线上一动点,连接 OM,过点 M 作 MN OM 交 x 轴于点 N.问:是否存在点 M,使以点 O, M, N 为顶点的三角形与(2)中的 AOC 相似?若存在,求出点 M 的坐标;若不存在,说明理由备用图解:(1)设抛物线解析式为 y
18、 ax(x ),72把 A(1,1)代入,得 a(1 )1,72解得 a ,25抛物线解析式为 y x(x ),25 72即 y x2 x.25 75(2)延长 CA 交 y 轴于点 D,如答图 1.答图 1 A(1,1), OA , DOA45,2 AOD 为等腰直角三角形 OA AC, OD OA2,2 D(0,2),易得直线 AD 的解析式为 y x2,联立方程组Error!16解得Error! 或Error! C(5,3), S AOC S COD S AOD 25 214;12 12(3)存在如答图 2,过点 M 作 MH x 轴于点 H.答图 2由(2)易得 AC 4 , OA .
19、 5 1 2 3 1 2 2 2设 M(x, x2 x)(x0)25 75 OHM OAC,当 时,OHOA MHAC OHM OAC,即 ,x2 | 25x2 75x|42解方程 x2 x4 x 得 x10(舍去), x2 (舍去),25 75 132解方程 x2 x4 x 得 x10(舍去), x2 ,25 75 272此时 M 点坐标为( ,54);272当 时, OHM CAO,OHAC MHOA即 ,x42 | 25x2 75x|2解方程 x2 x x 得 x10(舍去), x2 ,25 75 14 238此时 M 点的坐标为( , ),238 2332解方程 x2 x x 得 x1
20、0(舍去), x2 ,25 75 14 338此时 M 点坐标为( , )338 3332 MN OM, OMN90,17 MON HOM, OMH ONM,当 M 点的坐标为( ,54)或( , )或( , )时,以点 O, M, N 为顶点的三272 238 2332 338 3332角形与(2)中的 AOC 相似类型 4 二次函数与面积最值问题1(2018东营)如图,抛物线 y a(x1)( x3)( a0)与 x 轴交于 A, B 两点,抛物线上另有一点 C 在 x 轴下方,且使 OCA OBC(1)求线段 OC 的长度;(2)设直线 BC 与 y 轴交于点 M,点 C 是 BM 的中
21、点时,求直线 BM 和抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,直线 BC 下方抛物线上是否存在一点 P,使得四边形 ABPC 面积最大?若存在,请求出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由解:(1)当 y0 时, a(x1)( x3)0,解得 x11, x23,即 A(1,0), B(3,0), OA1, OB3. OCA OBC, OC OB OA OC, OC2 OAOB3,则 OC .3(2) C 是 BM 的中点,即 OC 为 Rt OBM 斜边 BM 的中线, OC BC,点 C 的横坐标为 .32又 OC ,点 C 在 x 轴下方, C( , )332 32设直线 BM 的解析式为
22、y kx b,把点 B(3,0), C( , )代入,32 32得Error! 解得Error!直线 BM 的解析式为 y x .33 3又点 C( , )在抛物线上,32 3218将 C( , )代入抛物线的解析式,32 32解得 a ,233抛物线的解析式为 y x2 x2 .233 833 3(3)存在如答图,过点 P 作 PQ x 轴交直线 BM 于点 Q,设点 P 的坐标为( x, x2 x2 ),233 833 3答图则 Q(x, x ),33 3 PQ x ( x2 x2 ) x23 x 3 ,33 3 233 833 3 233 3 3当 BCP 面积最大时,四边形 ABPC
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