(精品资料)2020年中考数学压轴题突破专题五图形运动中的函数关系问题解析版

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1、(精品资料)(精品资料)20202020 年中考数学压轴题突破年中考数学压轴题突破专题五专题五 图形图形 运动中的函数关系问题运动中的函数关系问题 类型一 【确定图形运动中的线段的函数关系式及其最值】 【典例指引 1】如图,在ABC中,90A,3AB ,4AC ,点,M Q分别是边,AB BC上的动 点(点M不与,A B重合) ,且MQBC,过点M作BC的平行线MN,交AC于点N,连接NQ,设 BQ为x (1)试说明不论x为何值时,总有QBMABC; (2)是否存在一点Q,使得四边形BMNQ为平行四边形,试说明理由; (3)当x为何值时,四边形BMNQ的面积最大,并求出最大值 【举一反三】 如

2、图 1,在矩形ABCD中,8AB,10AD,E是CD边上一点,连接AE,将矩形ABCD沿AE折 叠,顶点D恰好落在BC边上点F处,延长AE交BC的延长线于点G (1)求线段CE的长; (2) 如图 2,M,N分别是线段AG,DG上的动点 (与端点不重合) , 且DMNDAM, 设A M x , DNy 写出y关于x的函数解析式,并求出 y的最小值; 是否存在这样的点M,使DMN是等腰三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由 类型二 【确定图形运动中的图形周长的函数关系式及其最值】 【典例指引 2】如图,在平面直角坐标系中,直线 4yx 分别与x轴,y轴交于点A和点C,抛物线 2 3y

3、axxc经过,A C两点, 并且与x轴交于另一点B.点D为第四象限抛物线上一动点(不与点,A C重 合),过点D作DFx轴,垂足为F,交直线AC于点E,连接BE.设点D的横坐标为m. (1)求抛物线的解析式; (2)当ECDEDC 时,求出此时m的值; (3)点D在运动的过程中, EBF的周长是否存在最小值?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明 理由. 【举一反三】 如图, 直线 y=x+分别与 x 轴、 y 轴交于 B、 C 两点, 点 A 在 x 轴上, ACB=90 , 抛物线 y=ax2+bx+ 经过 A,B 两点 (1)求 A、B 两点的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)

4、点 M 是直线 BC 上方抛物线上的一点, 过点 M 作 MHBC 于点 H, 作 MDy 轴交 BC 于点 D, 求 DMH 周长的最大值 类型三 【确定图形运动中的图形面积的函数关系式及其最值】 【典例指引 3】如图,抛物线 2 3yaxbx(a,b 是常数,且a0)与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交 于点 C并且 A,B 两点的坐标分别是 A(1,0),B(3,0) (1)求抛物线的解析式;顶点 D 的坐标为_;直线 BD 的解析式为_; (2)若 P 为线段 BD 上的一个动点,其横坐标为 m,过点 P 作 PQx 轴于点 Q,求当 m 为何值时,四边 形 PQOC 的面积最大

5、? (3) 若点 M 是抛物线在第一象限上的一个动点, 过点 M 作 MNAC 交x轴于点 N 当点 M 的坐标为_ 时,四边形 MNAC 是平行四边形 【举一反三】 如图 1,抛物线 yax2+bx+c 与 x 轴交于点 A(1,0) 、C(3,0) ,点 B 为抛物线顶点,直线 BD 为抛物线 的对称轴,点 D 在 x 轴上,连接 AB、BC,ABC90 ,AB 与 y 轴交于点 E,连接 CE (1)求项点 B 的坐标并求出这条抛物线的解析式; (2)点 P 为第一象限抛物线上一个动点,设 PEC 的面积为 S,点 P 的横坐标为 m,求 S 关于 m 的函数关 系武,并求出 S 的最大

6、值; (3)如图 2,连接 OB,抛物线上是否存在点 Q,使直线 QC 与直线 BC 所夹锐角等于OBD,若存在请直 接写出点 Q 的坐标;若不存在,说明理由 【新题训练】 1如图,已知直线 AB 经过点(0,4) ,与抛物线 y= 1 4 x2交于 A,B 两点,其中点 A 的横坐标是2 (1)求这条直线的函数关系式及点 B 的坐标 (2)在 x 轴上是否存在点 C,使得 ABC 是直角三角形?若存在,求出点 C 的坐标,若不存在请说明理由 (3)过线段 AB 上一点 P,作 PMx 轴,交抛物线于点 M,点 M 在第一象限,点 N(0,1) ,当点 M 的横 坐标为何值时,MN+3MP 的

7、长度最大?最大值是多少? 2如图,抛物线 y=ax2 +bx+ 4 与 x 轴的两个交点分别为 A(4,0) 、B(2,0) ,与 y 轴交于点 C,顶点为 DE(1,2)为线段 BC 的中点,BC 的垂直平分线与 x 轴、y 轴分别交于 F、G (1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点 D 的坐标; (2)在直线 EF 上求一点 H,使 CDH 的周长最小,并求出最小周长; (3)若点 K 在 x 轴上方的抛物线上运动,当 K 运动到什么位置时, EFK 的面积最大?并求出最大面积 3如图,已知二次函数 y=ax2+2x+c 的图象经过点 C(0,3) ,与 x 轴分别交于点 A,点 B(3,

8、0) 点 P 是 直线 BC 上方的抛物线上一动点 (1)求二次函数 y=ax2+2x+c 的表达式; (2)连接 PO,PC,并把 POC 沿 y 轴翻折,得到四边形 POPC若四边形 POPC 为菱形,请求出此时 点 P 的坐标; (3)当点 P 运动到什么位置时,四边形 ACPB 的面积最大?求出此时 P 点的坐标和四边形 ACPB 的最大面 积 4如图,在平面直角坐标系中,抛物线 yx2mxn 经过点 A(3,0)、B(0,3),点 P 是直线 AB 上的动 点,过点 P 作 x 轴的垂线交抛物线于点 M,设点 P 的横坐标为 t (1)分别求出直线 AB 和这条抛物线的解析式 (2)

9、若点 P 在第四象限,连接 AM、BM,当线段 PM 最长时,求 ABM 的面积 (3)是否存在这样的点 P,使得以点 P、M、B、O 为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请直接写出点 P 的横坐标;若不存在,请说明理由 5如图,二次函数的图像与轴交于、两点,与轴交于点 ,点在 函数图像上,轴,且,直线 是抛物线的对称轴,是抛物线的顶点 (1)求、的值; (2)如图,连接,线段上的点关于直线 的对称点恰好在线段上,求点的坐标; (3)如图,动点在线段上,过点作轴的垂线分别与交于点,与抛物线交于点试 问:抛物线上是否存在点,使得与的面积相等,且线段的长度最小?如果存在,求 出点的坐标;如果不存在

10、,说明理由 6 如图, 在矩形 ABCD 中, AB6cm, AD8cm, 连接 BD, 将 ABD 绕 B 点作顺时针方向旋转得到 ABD (B与 B 重合) ,且点 D刚好落在 BC 的延长上,AD与 CD 相交于点 E (1)求矩形 ABCD 与 ABD重叠部分(如图中阴影部分 ABCE)的面积; (2) 将 ABD以 2cm/s 的速度沿直线 BC 向右平移, 当 B移动到 C 点时停止移动 设矩形 ABCD 与 ABD 重叠部分的面积为 ycm2,移动的时间为 x 秒,请你求出 y 关于 x 的函数关系式,并指出自变量 x 的取值范 围 7如图,已知二次函数 y=ax2+bx+c 的

11、图象与 x 轴相交于 A(1,0) ,B(3,0)两点,与 y 轴相交于点 C (0,3) (1)求这个二次函数的表达式; (2)若 P 是第四象限内这个二次函数的图象上任意一点,PHx 轴于点 H,与 BC 交于点 M,连接 PC 求线段 PM 的最大值; 当 PCM 是以 PM 为一腰的等腰三角形时,求点 P 的坐标 8已知抛物线 yax2bxc 经过 A(1,0)、B(3,0)、C(0,3)三点,直线 l 是抛物线的对称轴 (1)求抛物线的函数关系式; (2)设点 P 是直线 l 上的一个动点,当 PAC 的周长最小时,求点 P 的坐标; (3)在直线 l 上是否存在点 M,使 MAC

12、为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点 M 的坐标;若 不存在,请说明理由 9 如图, 在平面直角坐标系xOy中, 已知抛物线 2 2yaxxc与直线y kxb 都经过(0, 3)A、(3,0)B 两点,该抛物线的顶点为 C (1)求此抛物线和直线AB的解析式; (2)设直线AB与该抛物线的对称轴交于点 E,在射线EB上是否存在一点 M,过 M 作 x 轴的垂线交抛物 线于点 N,使点 M、N、C、E 是平行四边形的四个顶点?若存在,求点 M 的坐标;若不存在,请说明理由; (3)设点 P 是直线AB下方抛物线上的一动点,当PAB面积最大时,求点 P 的坐标,并求PAB面积的 最大值

13、10如图,已知抛物线 y=ax2+bx+c 的图像经过点 A(0,3)、B(1,0) ,其对称轴为直线 l:x=2,过点 A 作 ACx 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,连结 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,F 是抛物线的对称轴 l 上的一点,在抛物线上是否存在点 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

14、理由. 11在平面直角坐标系中,抛物线 2 23yxx 与 x 轴交于 A,B 两点(A 在 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 C,顶点为 D (1)请直接写出点 A,C,D 的坐标; (2)如图(1) ,在 x 轴上找一点 E,使得 CDE 的周长最小,求点 E 的坐标; (3)如图(2) ,F 为直线 AC 上的动点,在抛物线上是否存在点 P,使得 AFP 为等腰直角三角形?若存 在,求出点 P 的坐标,若不存在,请说明理由 12已知抛物线 2 (0)yaxbxc a过点 (1,0)A,(3,0)B两点,与 y 轴交于点 C, =3OC (1)求抛物线的解析式及顶点 D 的坐标; (2)过

15、点 A 作AMBC,垂足为 M,求证:四边形 ADBM 为正方形; (3)点 P 为抛物线在直线 BC 下方图形上的一动点,当PBC面积最大时,求点 P 的坐标; (4)若点 Q 为线段 OC 上的一动点, 问: 1 2 AQQC是否存在最小值?若存在, 求岀这个最小值; 若不存在, 请说明理由 13 如图, 抛物线 2 1 2 yxbxc 过点(3,2)A, 且与直线 7 2 yx 交于B、 C两点, 点B的坐标为(4,)m (1)求抛物线的解析式; (2)点 D 为抛物线上位于直线BC上方的一点,过点 D 作DEx轴交直线BC于点 E,点 P 为对称轴上 一动点,当线段DE的长度最大时,求

16、PDPA的最小值; (3)设点 M 为抛物线的顶点,在 y 轴上是否存在点 Q,使45AQM ?若存在,求点 Q 的坐标;若不 存在,请说明理由 14如图,正方形 ABCD 的边长为 2,点 E 是 AD 边上的动点,从点 A 开始沿 AD 向 D 运动以 BE 为边, 在 BE 的上方作正方形 BEFG,EF 交 DC 于点 H,连接 CG、BH请探究: (1)线段 AE 与 CG 是否相等?请说明理由 (2)若设 AE=x,DH=y,当 x 取何值时,y 最大?最大值是多少? (3)当点 E 运动到 AD 的何位置时, BEHBAE? 15如图,抛物线 2 yaxbxc的图象过点( 10)

17、(30)(0 3)ABC,、,、,. (1)求抛物线的解析式; (2)在抛物线的对称轴上是否存在一点 P,使得 PAC 的周长最小,若存在,请求出点 P 的坐标及 PAC 的周长;若不存在,请说明理由; (3)在(2)的条件下,在 x 轴上方的抛物线上是否存在点 M(不与 C 点重合) ,使得 PAMPAC SS ?若存 在,请求出点 M 的坐标;若不存在,请说明理由 16如图,已知抛物线 y= 1 3 x2+bx+c 经过 ABC 的三个顶点,其中点 A(0,1) ,点 B(9,10) ,ACx 轴,点 P 是直线 AC 下方抛物线上的动点 (1)求抛物线的解析式; (2)过点 P 且与 y

18、 轴平行的直线 l 与直线 AB、AC 分别交于点 E、F,当四边形 AECP 的面积最大时,求点 P 的坐标; (3)当点 P 为抛物线的顶点时,在直线 AC 上是否存在点 Q,使得以 C、P、Q 为顶点的三角形与 ABC 相似,若存在,求出点 Q 的坐标,若不存在,请说明理由 17如图,抛物线 y= x2+mx+n 与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,抛物线的对称轴交 x 轴于点 D, 已知 A(1,0) ,C(0,2) (1)求抛物线的表达式; (2)在抛物线的对称轴上是否存在点 P,使 PCD 是以 CD 为腰的等腰三角形?如果存在,直接写出 P 点 的坐标;如果不存在

19、,请说明理由; (3) 点 E 时线段 BC 上的一个动点, 过点 E 作 x 轴的垂线与抛物线相交于点 F, 当点 E 运动到什么位置时, 四边形 CDBF 的面积最大?求出四边形 CDBF 的最大面积及此时 E 点的坐标 类型一 【确定图形运动中的线段的函数关系式及其最值】 【典例指引 1】如图,在ABC中,90A,3AB ,4AC ,点,M Q分别是边,AB BC上的动点(点 M不与 ,A B重合) ,且MQBC ,过点M作BC的平行线MN,交AC于点N,连接NQ,设BQ为 x (1)试说明不论x为何值时,总有QBMABC; (2)是否存在一点Q,使得四边形BMNQ为平行四边形,试说明理

20、由; (3)当x为何值时,四边形BMNQ的面积最大,并求出最大值 【答案】 (1) 见解析; (2) 当B Q M N时, 四边形BMNQ为平行四边形; (3) 当 45 8 x 时, 四边形BMNQ 的面积最大,最大值为 75 2 【解析】 【分析】 (1)根据题意得到MQB=CAB,根据相似三角形的判定定理证明; (2)根据对边平行且相等的四边形是平行四边形解答; (3)根据勾股定理求出 BC,根据相似三角形的性质用 x 表示出 QM、BM,根据梯形面积公式列出二次函 数解析式,根据二次函数性质计算即可 【详解】 解: (1)MQBC, 90MQB , MQBCAB ,又QBMABC ,

21、QBMABC; (2)当BQMN时,四边形BMNQ为平行四边形, / /MNBQ,BQMN, 四边形BMNQ为平行四边形; (3)90, 3,4AABAC , 22 5BCABAC , QBMABC, QBQMBM ABACBC ,即 345 xQMBM , 解得, 45 , 33 QMxBMx, /BCMN, MNAM BCAB ,即 5 3 3 53 x MN , 解得, 25 5 9 MNx, 则四边形BMNQ的面积 2 1254324575 5 2932782 xxxx , 当 45 8 x 时,四边形BMNQ的面积最大,最大值为 75 2 【点睛】 本题考查的是相似三角形的判定和性质

22、、平行四边形的判定、二次函数的性质,掌握相似三角形的判定定 理、二次函数的性质是解题的关键 【举一反三】 如图 1,在矩形ABCD中,8AB,10AD,E是CD边上一点,连接AE,将矩形ABCD沿AE折 叠,顶点D恰好落在BC边上点F处,延长AE交BC的延长线于点G (1)求线段CE的长; (2) 如图 2,M,N分别是线段AG,DG上的动点 (与端点不重合) , 且DMNDAM, 设A M x , DNy 写出y关于x的函数解析式,并求出 y的最小值; 是否存在这样的点M,使DMN是等腰三角形?若存在,请求出x的值;若不存在,请说明理由 【答案】(1)3CE ;(2) 当 4 5x 时,y有

23、最小值, 最小值2; 存在 满足条件的x的值为8 5 10 或11 5 2 【解析】 【分析】 1由翻折可知:10.ADAFDEEF,设ECx,则8.DEEFx 在Rt ECF中,利用勾股 定理构建方程即可解决问题 2 证明ADMGMN,可得 ADAM MGGN ,由此即可解决问题 有两种情形:如图3 1中,当MNMD时.如图3 2中,当MNDN时,作MHDG于.H分别 求解即可解决问题 【详解】 解: (1)如图 1 中, 四边形ABCD是矩形, 10ADBC,8ABCD, 90BBCD , 由翻折可知:10ADAFDEEF,设ECx,则8DEEFx 在Rt ABF中, 22 6BFAFAB

24、 , 10 64CFBCBF , 在Rt EFC中,则有: 2 22 84xx, 3x , 3EC (2)如图 2 中, AD CG, ADDE CGCE , 105 3CG , 6CG , 16BGBCCG, 在Rt ABG中, 22 8168 5AG , 在Rt DCG中, 22 6810DG , 10ADDG, DAGAGD, DMGDMNNMGDAMADM,DMNDAM, ADMNMG, ADMGMN, ADAM MGGN , 10 108 5 x yx , 2 14 5 10 105 yxx 当 4 5x 时,y有最小值,最小值2 存在有两种情形:如图 3-1 中,当MNMD时, M

25、DNGMD,DMNDGM, DMNDGM, DMMN DGGM , MNDM, 10DGGM, 8 510xAM 如图 3-2 中,当MNDN时,作MHDG于H MNDN, MDNDMN, DMNDGM, MDGMGD, MDMG, BHDG, 5DHGH, 由GHMGBA,可得 GHMG GBAG , 5 168 5 MG , 5 5 2 MG , 5 511 5 8 5 22 xAM 综上所述,满足条件的x的值为8 510或11 5 2 【点睛】 本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,翻折变换,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,等腰 三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会利用参数

26、构建方程解决问题,学会用分类讨论的思想思考 问题,属于中考压轴题 类型二 【确定图形运动中的图形周长的函数关系式及其最值】 【典例指引 2】如图,在平面直角坐标系中,直线 4yx 分别与x轴,y轴交于点A和点C,抛物线 2 3yaxxc经过,A C两点, 并且与x轴交于另一点B.点D为第四象限抛物线上一动点(不与点,A C重 合),过点D作DFx轴,垂足为F,交直线AC于点E,连接BE.设点D的横坐标为m. (1)求抛物线的解析式; (2)当ECDEDC 时,求出此时m的值; (3)点D在运动的过程中, EBF的周长是否存在最小值?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明 理由. 【答案】(1

27、) 2 34yxx;(2)当ECDEDC时, 42m ;(3)存在.1.5m时, BEF的周 长最小. 【解析】 【分析】 (1)易求( ),)4 0 04(AC,根据待定系数法,即可得到答案; (2)过点E作EH y轴,垂足为H,易得:点 2 ,34 , ,4D m mmE m m,进而可知: ,EHHCm 22 4 344EDmmmmm , 2ECm ,根据ECDEDC时, ECED,列出方程,即可求解; (3)易证:BFE的周长=BFFEBEBFAFBE ABBE,可知:当BE最小,即BEAC 时,BFE的周长最小,进而可求出BEF的周长最小时,m 的值. 【详解】 (1)在 4yx 中

28、,当0x时,4y ;当0y 时,4x, 4 0()0,( 4AC,. 把4,0 ,0, 4AC代入 2 3yaxxc中, 得: 16120 4 ac c ,解得 1 4 a c , 抛物线的解析式是 2 34yxx; (2)过点E作EH y 轴,垂足为H. 4OAOC, 45OACOCA, 45HECHCE. 点 2 ,34 , ,4D m mmE m m , ,EHHCm 22 4 344EDmmmmm , 2ECm , 当 ECDEDC时,ECED, 2 2 4mmm , 解得: 1 0m (舍去), 2 42m . 当 ECDEDC时, 42m ; (3)存在. 在抛物线 2 34yxx

29、中, 当0y 时, 2 340xx,解得 12 1,4xx , 点B坐标为1,0. 45FAEFEA, EFAF. 设BFE的周长为l, 则lBFFEBEBFAFBEABBE, ABQ的值不变, 当BE最小,即BE AC时,BFE的周长最小. 当BEAC时,45EBABAE, BEAE, 2.5BFAF, 1.5m时,BEF的周长最小. 【点睛】 本题主要考查二次函数与平面几何的综合问题,把动点 E 的坐标用未知数 m 表示出来,是解题的关键,体 现了数形结合的思想方法. 【举一反三】 如图, 直线 y=x+分别与 x 轴、 y 轴交于 B、 C 两点, 点 A 在 x 轴上, ACB=90

30、, 抛物线 y=ax2+bx+ 经过 A,B 两点 (1)求 A、B 两点的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3) 点 M 是直线 BC 上方抛物线上的一点, 过点 M 作 MHBC 于点 H, 作 MDy 轴交 BC 于点 D, 求 DMH 周长的最大值 【答案】 (1) (1,0) (2)y=x2+x+(3) 【解析】 试题分析: (1)由直线解析式可求得 B、C 坐标,在 Rt BOC 中由三角函数定义可求得OCB=60 ,则在 Rt AOC 中可得ACO=30 ,利用三角函数的定义可求得 OA,则可求得 A 点坐标; (2)由 A、B 两点坐标,利用待定系数法可求得抛物线解析式; (

31、3)由平行线的性质可知MDH=BCO=60 ,在 Rt DMH 中利用三角函数的定义可得到 DH、MH 与 DM 的关系,可设出 M 点的坐标,则可表示出 DM 的长,从而可表示出 DMH 的周长,利用二次函数的性 质可求得其最大值 试题解析: (1)直线 y=x+分别与 x 轴、y 轴交于 B、C 两点, B(3,0) ,C(0,) , OB=3,OC=, tanBCO=, BCO=60 , ACB=90 , ACO=30 , =tan30 =,即=,解得 AO=1, A(1,0) ; (2)抛物线 y=ax2+bx+经过 A,B 两点, ,解得, 抛物线解析式为 y=x2+x+; (3)M

32、Dy 轴,MHBC, MDH=BCO=60 ,则DMH=30 , DH=DM,MH=DM, DMH 的周长=DM+DH+MH=DM+DM+DM=DM, 当 DM 有最大值时,其周长有最大值, 点 M 是直线 BC 上方抛物线上的一点, 可设 M(t,t2+t+) ,则 D(t, t+) , DM=t2+t+) ,则 D(t, t+) , DM=t2+t+( t+)=t2+t=(t)2+, 当 t=时,DM 有最大值,最大值为, 此时DM=, 即 DMH 周长的最大值为 考点:1、二次函数的综合应用,2、待定系数法,3、三角函数的定义,4 方程思想 类型三 【确定图形运动中的图形面积的函数关系式

33、及其最值】 【典例指引 3】如图,抛物线 2 3yaxbx(a,b 是常数,且a0)与 x 轴交于 A,B 两点,与 y 轴交 于点 C并且 A,B 两点的坐标分别是 A(1,0),B(3,0) (1)求抛物线的解析式;顶点 D 的坐标为_;直线 BD 的解析式为_; (2)若 P 为线段 BD 上的一个动点,其横坐标为 m,过点 P 作 PQx 轴于点 Q,求当 m 为何值时,四边 形 PQOC 的面积最大? (3) 若点 M 是抛物线在第一象限上的一个动点, 过点 M 作 MNAC 交x轴于点 N 当点 M 的坐标为_ 时,四边形 MNAC 是平行四边形 【答案】 (1) 2 yx2x3

34、;(1,4); 26yx ; (2)当 9 4 m 时,S最大值= 81 16 ; (3)(2,3) 【解析】 【分析】 (1)把点 A、点 B 的坐标代入 2 3yaxbx,求出a,b 即可;根据顶点坐标公式 2 4 (,) 24 bacb aa 求解;设直线 BD 的解析式为ykxn,将点 B、点 D 的坐标代入即可; (2)求出点 C 坐标,利用直角梯形的面积公式可得四边形 PQOC 的面积 s 与 m 的关系式,可求得面积的 最大值; (3)要使四边形 MNAC 是平行四边形只要/MC AN即可,所以点 M 与点 C 的纵坐标相同,由此可求得点 M 坐标. 【详解】 解: (1)把 A

35、(1,0) ,B(3,0)代入 2 3yaxbx,得 30, 9330. ab ab 解得 1, 2. a b 2 23.yxx 当 2 1 22 b x a =-=-= - 时, 2 4124 4 44 acb y a 所以顶点坐标为(1,4) 设直线 BD 的解析式为ykxn,将点 B(3,0) 、点 D(1,4)的坐标代入得 30 4 kn kn ,解得 2 6 k n 所以直线 BD 的解析式为26.yx (2)点 P 的横坐标为 m,则点 P 的纵坐标为26m 当0x时, 0033.y C(0,3) 由题意可知: OC=3,OQ=m,PQ=26m s= 1 ( 263) 2 mm =

36、 2 9 2 mm = 2 981 () 416 m. 10,1 9 4 3, 当 9 4 m 时,s最大值= 81. 16 如图,MNAC,要使四边形 MNAC 是平行四边形只要/MC AN即可. 设点 M 的坐标为 2 23)( , xxx, 由 2 yx2x3 可知点 (0,3)C /MC AN 2 233xx 解得2x或 0(不合题意,舍去) 2 234433xx 当点 M 的坐标为(2,3)时,四边形 MNAC 是平行四边形 【点睛】 本题考查了二次函数的综合题,涉及了二次函数的解析式及顶点、一次函数的解析式、二次函数在三角形 和平行四边形中的应用,将二次函数的解析式与几何图形相结合

37、是解题的关键. 【举一反三】 如图 1,抛物线 yax2+bx+c 与 x 轴交于点 A(1,0) 、C(3,0) ,点 B 为抛物线顶点,直线 BD 为抛物线 的对称轴,点 D 在 x 轴上,连接 AB、BC,ABC90 ,AB 与 y 轴交于点 E,连接 CE (1)求项点 B 的坐标并求出这条抛物线的解析式; (2)点 P 为第一象限抛物线上一个动点,设 PEC 的面积为 S,点 P 的横坐标为 m,求 S 关于 m 的函数关 系武,并求出 S 的最大值; (3)如图 2,连接 OB,抛物线上是否存在点 Q,使直线 QC 与直线 BC 所夹锐角等于OBD,若存在请直 接写出点 Q 的坐标

38、;若不存在,说明理由 【答案】 (1)点 B 坐标为(1,2) ,y 1 2 x2+x+ 3 2 ; (2)S 3 4 m2+2m+ 3 4 ,S 最大值 25 12 ; (3)点 Q 的 坐标为( 1 3 , 10 9 ) 【解析】 【分析】 (1)先求出抛物线的对称轴,证 ABC 是等腰直角三角形,由三线合一定理及直角三角形的性质可求出 BD 的长,即可写出点 B 的坐标,由待定系数法可求出抛物线解析式; (2)求出直线 AB 的解析式,点 E 的坐标,用含 m 的代数式表示出点 P 的坐标,如图 1,连接 EP,OP, CP,则由 S EPCS OEP+S OCPS OCE即可求出 S

39、关于 m 的函数关系式,并可根据二次函数的性质写出 S 的最大值; (3)先证 ODBEBC,推出OBDECB,延长 CE,交抛物线于点 Q,则此时直线 QC 与直线 BC 所夹锐角等于OBD,求出直线 CE 的解析式,求出其与抛物线交点的坐标,即为点 Q 的坐标 【详解】 解: (1)A(1,0) 、C(3,0) , AC4,抛物线对称轴为 x 13 2 1, BD 是抛物线的对称轴, D(1,0) , 由抛物线的对称性可知 BD 垂直平分 AC, BABC, 又ABC90 , BD 1 2 AC2, 顶点 B 坐标为(1,2) , 设抛物线的解析式为 ya(x1)2+2, 将 A(1,0)

40、代入, 得 04a+2, 解得,a 1 2 , 抛物线的解析式为:y 1 2 (x1)2+2 1 2 x2+x+ 3 2 ; (2)设直线 AB 的解析式为 ykx+b, 将 A(1,0) ,B(1,2)代入, 得 0 2 kb kb , 解得,k1,b1, yABx+1, 当 x0 时,y1, E(0,1) , 点 P 的横坐标为 m, 点 P 的纵坐标为 1 2 m2+m+ 3 2 , 如图 1,连接 EP,OP,CP, 则 S EPCS OEP+S OCPS OCE 1 2 1 m+ 1 2 3( 1 2 m2+m+ 3 2 ) 1 2 1 3 3 4 m2+2m+ 3 4 , 3 4

41、(m 4 3 )2+ 25 12 , 3 4 0,根据二次函数和图象及性质知,当 m 4 3 时,S 有最大值 25 12 ; (3)由(2)知 E(0,1) , 又A(1,0) , OAOE1, OAE 是等腰直角三角形, AE 2OA2, 又ABBC 2 2 AB2 2, BEABAE 2, 21 22 2 BE BC , 又 1 2 OD BD , BEOD BCBD , 又ODBEBC90 , ODBEBC, OBDECB, 延长 CE,交抛物线于点 Q,则此时直线 QC 与直线 BC 所夹锐角等于OBD, 设直线 CE 的解析式为 ymx+1, 将点 C(3,0)代入, 得,3m+1

42、0, m 1 3 , yCE 1 3 x+1, 联立 2 13 22 1 1 3 yxx yx , 解得, 3 0 x y 或 1 3 10 9 x y , 点 Q 的坐标为( 1 3 , 10 9 ) 【点睛】 本题是一道关于二次函数的综合题目,巧妙利用二次函数的性质是解题的关键,根据已知条件可得出抛物 线的解析式是解题的基础,难点是利用数形结合作出合理的辅助线. 【新题训练】 1如图,已知直线 AB 经过点(0,4) ,与抛物线 y=x2交于 A,B 两点,其中点 A 的横坐标是 (1)求这条直线的函数关系式及点 B 的坐标 (2)在 x 轴上是否存在点 C,使得ABC 是直角三角形?若存

43、在,求出点 C 的坐标,若不存在请说明理由 (3)过线段 AB 上一点 P,作 PMx 轴,交抛物线于点 M,点 M 在第一象限,点 N(0,1) ,当点 M 的横 坐标为何值时,MN+3MP 的长度最大?最大值是多少? 【答案】 (1)直线 y=x+4,点 B 的坐标为(8,16) ; (2)点 C 的坐标为( ,0) , (0,0) , (6,0) , (32,0) ; (3)当 M 的横坐标为 6 时,MN+3PM 的长度的最大值是 18 【解析】 【分析】 (1)首先求得点 A 的坐标,然后利用待定系数法确定直线的解析式,从而求得直线与抛物线的交点坐标; (2)分若BAC=90 ,则

44、AB2+AC2=BC2;若ACB=90 ,则 AB2=AC2+BC2;若ABC=90 ,则 AB2+BC2=AC2 三种情况求得 m 的值,从而确定点 C 的坐标; (3) 设 M (a, a2) , 得 MN=a2+1, 然后根据点 P 与点 M 纵坐标相同得到 x= , 从而得到 MN+3PM= a2+3a+9,确定二次函数的最值即可 【详解】 (1)点 A 是直线与抛物线的交点,且横坐标为-2, ,A 点的坐标为(-2,1) , 设直线的函数关系式为 y=kx+b, 1 4 2 3 2 1 2 1 4 1 4 2 16 6 a 1 4 2 1 ( 2)1 4 y 将(0,4) , (-2

45、,1)代入得 解得 yx4 直线与抛物线相交, 解得:x=-2 或 x=8, 当 x=8 时,y=16, 点 B 的坐标为(8,16) ; (2)存在 由 A(2,1),B(8,16)可求得 AB2=325 .设点 C(m,0), 同理可得 AC2(m2)212m24m5, BC2(m8)2162m216m320, 若BAC90 ,则 AB2AC2BC2,即 325m24m5m216m320,解得 m ; 若ACB90 ,则 AB2AC2BC2,即 325m24m5m216m320,解得 m0 或 m6; 若ABC90 ,则 AB2BC2AC2,即 m24m5m216m320325,解得 m32, 点 C 的坐标为(,0),(0,0),(6,0),(32,0) (3)设 M(a,a2), 则 MN, 又点 P 与点 M 纵坐标相同,

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