重庆市2020年中考数学重难点突破5 二次函数与几何综合题163页PPT
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二次函数二次函数压轴题总结:(凡解析几何问题,均是以几何性质探路,代数书写竣工。
) 已知、 y=322--x x (以下几种分类的函数解析式就是这个)1、和最小,差最大 在对称轴上找一点P ,使得PB+PC 的和最小,求出P 点坐标 在对称轴上找一点P ,使得PB-PC 的差最大,求出P 点坐标解决方案:识别模型,A 、若为过河问题模型,根据“异侧和最小,同侧差最大,根据问题同侧异侧相互转化”;B 、若有绝对值符号或不隶属于过河问题,可将问题形式平方,构建函数,转化为求函数最值问题(若表达式中含有根式等形式,可考虑用换元法求最值)。
2、求面积最大 连接AC,在第四象限抛物线上找一点P ,使得ACP ∆面积最大,求出P 坐标解决方案:熟悉基本图形的面积公式【或根据拼图思想,采用割补法求面积(注意不重不漏)。
】,根据问题,灵活选择面积公式,务必使表达式简单,变量的最值好求,讲变量的最值问题转化为:”定值+变量的最值“3、讨论直角三角 连接AC,在对称轴上找一点P ,使得ACP ∆为直角三角形,求出P 坐标或者在抛物线上求点P ,使△ACP 是以AC 为直角边的直角三角形.解决方案:此类问题是分类讨论思想能力的考察,由于直角三角形的”直角边“”和“斜边”不确定而展开讨论。
在不忘三角形满足三边关系的条件下,勿忘“等腰直角三角形”。
4、讨论等腰三角 连接AC,在对称轴上找一点P ,使得ACP ∆为等腰三角形,求出P 坐标 解决方案:分析同上4,在能组成△的大前提下,根据谁作为腰,谁作为底边展开讨论。
5、讨论平行四边形 1、点E 在抛物线的对称轴上,点F 在抛物线上,且以B ,A ,F ,E 四点为顶点的四 边形为平行四边形,求点F 的坐标解决方案:从平行四边形的性质入手,已知三点求另外一点,分析其位置情况(分别以3点中任一已知两点的线段为平行四边形的边或其对角线来展开所有的情况的讨论)。
6、相似三角形 问抛物线上是否存在一动点D ,使得△ABD ∽△ABC 。
2020中考数学 难题突破 二次函数与几何综合(含答案)1. 如图①,抛物线y=ax 2+bx+c 经过点A (-4,0),B (1,0),C (0,3),点P 在抛物线y=ax 2+bx+c 上,且在x 轴的上方,点P 的横坐标记为t . (1)求抛物线的解析式;(2)如图②,过点P 作y 轴的平行线交直线AC 于点M ,交x 轴于点N ,若MC 平分∠PMO ,求t 的值;(3)点D 在直线AC 上,点E 在y 轴上,且位于点C 的上方,那么在抛物线上是否存在点P ,使得以点C ,D ,E ,P 为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出该菱形的面积;若不存在,请说明理由.第1题图解:(1)如解图①,第1题解图①设抛物线的解析式为(4)1y a x x =+-(),把(0,3)代入得到34a =-,∴抛物线的解析式为3(4)14y x x =-+-(),即239344y x x =-+-.(2) 如解图②中,第1题解图②∵A (-4,0),C (0,3), ∴直线AC 的解析式为334y x =+, ∵P 的横坐标为t , ∴M (t ,334t +),∵CM 平分PMO ∠,∴CMO CMP ∠=∠, ∵PM //OC ,∴CMP MCO ∠=∠ ∴CMO MCO ∠=∠∴OM=OC =3,∴223+94t t =(+3) 解得7225t =-或0(舍弃).∴t 的值为7225-. (3)设239(,3)44P t t t --+,①当CE 为对角线时,四边形CPED 为菱形,如解图③,则点P 和D 关于y 轴对称,第1题解图③∴239(,3)44D t t t ---+把239(,3)44D t t t --+代入334y x =+得233933444t t t -+=-+-, 解得10t =(舍去),22t =-,此时PD =4,CE =3,此时菱形的面积162PD CE =⋅=;②当CE 为菱形的边时,四边形CEPD 为菱形,如解图④,则PD ∥y 轴,CD=PD ,第1题解图④∴3(,3)4D t t +,∴2239333(3)34444PD t t t t t =--+-+=--, 而2222325(33)416CD t t t =++-=,即5,4CD t =- ∴235344t t t --=-,解得10t =(舍去),273t =-,∴3512PD =, 此时菱形面积是35724512336⨯=. 综上所述,菱形的面积是6或24536.2. 如图①,若在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,抛物线228833y x x =--与x 轴交于点A 、C ,与y 轴交于点B .(1)设抛物线的顶点为D ,求四边形OADB 的面积;(2)如图②,动点P 、Q 同时从点O 出发,其中点P 以每秒2个长度单位的速度沿折线OAB 按O→A→B 的路线运动,点Q 以每秒4个单位长度的速度沿折线按O→B→A 的路线运动,当P 、Q 两点相遇时,它们都停止运动,设t 秒时△OPQ的面积为S .①求S 关于t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;②判断在①的过程中,t 为何值时,△OPQ 的面积最大,最大面积是多少?第2题图解:(1) ∵抛物线228833y x x =--与x 轴交于点A 、C ,与y 轴交于点B ,∴点A 的坐标为(6,0),点C 的坐标为(-2,0),点B 的坐标为(0,-8). ∵22282328(2)3333y x x x =--=--, ∴顶点D 的坐标为(2,323-). 在解图①中,过点D 作DE ⊥x 轴于点E ,则OE =2,DE =323,AE =6-2=4,OB =8, ∴S 四边形OADB =S 梯形OEDB +ADE S ∆132132(8)242323=⨯+⨯+⨯⨯=40.第2题解图(2)①∵AB 2=OA 2+OB 2=62+82=100, ∴AB =10.设t 秒时,P 、Q 两点相遇,则:2t +4t =6+8+10, 解得:t =4.点P 在OA 上运动的时间为:6÷2=3(s ), 点Q 在OB 上运动的时间为:8÷4=2(s ).当0≤t ≤2时,如解图②,点P 在OA 上,点Q 在OB 上,OP =2t ,OQ =4t , ∴21124422S OP OQ t t t =⋅=⨯⨯=,即S 关于t 的函数关系式为:24(02)S t t =≤≤;当23t <≤时,如解图③,点P 在OA 上,点Q 在BA 上,OP =2t ,BQ =4t -8, 过点Q 作QF ⊥OB 于F ,由△QFB ∽△AOB 得:FB OBBQ BA=,即84810FB t =-,∴4(48)5FB t =-,∴48(48)5OF t =--, ∴211416722[8(48)]22555S OP OF t t t t =⋅=⨯⨯--=-+,即S 关于t 的函数关系式为:21672(23)55S t t t =-+<≤; 当3<t ≤4时,如解图④,P 、Q 两点都在AB 上,AP =2t -6,BQ =4t -8, PQ=AB-(AP+BQ )=10-(2t -6+4t -8)=24-6t , ∵△AOB 的AB 边上的高6824105OA OB AB ⨯===, ∴12472288(246)2555S t t =⨯-⨯=-+, 即S 关于t 的函数关系式为:72288(34)55S t t =-+<≤. 综上所述:S 关于t 的函数关系式为:224(02)1672(23)5572288(34)55t t S t t t t t ⎧⎪≤≤⎪⎪=-+<≤⎨⎪⎪-+<≤⎪⎩;②当02t ≤≤时,2=42=16S ⨯最大; 当23t <≤时,22167216981S=()55545t t t -+=--+;当94t =时,81=5S 最大; 当34t <≤时,7228872=-3555S ⨯+=.图③ 图④ 第2题解图综上所述,当94t =时, △OPQ 的面积最大,最大面积为815. 3. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,将抛物线y=x 2平移,使平移后的抛物线经过点A (-3,0)、B (1,0). (1)求平移后的抛物线的表达式;(2)设平移后的抛物线交y 轴于点C ,在平移后的抛物线的对称轴上有一动点P ,当BP 与CP 之和最小时,P 点坐标是多少?(3)若y=x 2与平移后的抛物线对称轴交于D 点,那么,在平移后的抛物线的对称轴上,是否存在一点M ,使得以M 、O 、D 为顶点的三角形与△BOD 相似?若存在,求点M 坐标;若不存在,说明理由.第3题图解:(1)设平移后抛物线的表达式为y=a(x+3)(x-1).∵由平移的性质可知原抛物线与平移后抛物线的开口大小与方向都相同,∴平移后抛物线的二次项系数与原抛物线的二次项系数相同.∴平移后抛物线的二次项系数为1,即a=1.∴平移后抛物线的表达式为y=(x+3)(x-1),整理得:y=x2+2x-3;(2)∵y=x2+2x-3=(x+1)2-4,∴抛物线对称轴为直线x=-1,与y轴的交点C(0,-3),则点C关于直线x=-1的对称点C′(-2,-3),如解图①,连接B,C′,与直线x=-1的交点即为所求点P,由B(1,0),C′(-2,-3)可得直线BC′解析式为y=x-1,则11y xx=-⎧⎨=-⎩,解得12 xy=-⎧⎨=-⎩,∴点P坐标为(-1,-2);图① 图②第3题解图(3)如解图②,由 21y x x ⎧=⎨=-⎩,得11x y =-⎧⎨=⎩ ,即D (-1,1),则DE =OE =1,∴△DOE 为等腰直角三角形,∴45,135,2DOE ODE BOD OD ∠=∠=∠==, ∵1BO =, ∴5BD =, ∵135BOD ∠=︒ ∴点M 只能在D 上方, ∵135BOD ODM ∠=∠=︒, ∴当DM OD DO OB =或DM OBDO OD =时,以M 、O 、 D 为顶点的三角形与△AOB 相似, ①若DM OD DO OB =212=,解得2DM =, 此时点M 坐标为(-1,3);②若DM OB DO OD =,则122DM =,解得1DM =, 此时点M 坐标为(-1,2);综上,点M 坐标为(-1,3)或(-1,2).4. 如图,二次函数y=0.5x 2+bx+c 的图象过点B (0,1)和C (4,3)两点,与x 轴交于点D 、点E ,过点B 和点C 的直线与x 轴交于点A . (1)求二次函数的解析式;(2)在x 轴上有一动点P ,随着点P 的移动,存在点P 使△PBC 是直角三角形,请你求出点P 的坐标;(3)若动点P 从A 点出发,在x 轴上沿x 轴正方向以每秒2个单位的速度运动,同时动点Q 也从A 点出发,以每秒a 个单位的速度沿射线AC 运动,是否存在以A 、P 、Q 为顶点的三角形与△ABD 相似?若存在,直接写出a 的值;若不存在,说明理由.第4题图解:(1) ∵二次函数2y 0.5x bx c =++的图象过点B (0.1)和C (4,3)两点,∴ 1384c b c=⎧⎨=++⎩,解得:3,12b c =-=,∴抛物线解析式213122y x x =-+, (2)设点P 坐标为(x ,0), ∵P (x ,0),B (0,1),C (4,3),∴PB ==CP ==,BC == 若90BCP ∠=,则222BP BC CP =+. ∴22120825x x x ++=-+, ∴112x =. 若90CBP ∠=,则222CP BC BP =+.∴22120825x x x +=+-+, ∴12x =.若90BPC ∠=,则222BC BP CP =+. ∴22182520x x x ++-+= ∴121,3x x ==综上所述:点P 坐标为(1,0),(3,0),(12,0),(112,0)(3)存在.∵抛物线解析式213122y x x =-+与x 轴交于点D ,点E ∴21301,22x x =-+ ∴121,2x x ==, ∴点D (1,0),∵点B (0,1),C (4,3), ∴直线BC 解析式112y x =+. 当0y =时,2x =-, ∴点A (-2,0),∵点A (-2,0),点B (0,1),点D (1,0),∴3,AD AB == 设经过t 秒, ∴2,AP t AQ at ==. 若APQ ADB ∆∆∽,∴AP ADAQ AB=, 即2t at =,∴3a =. 若APQ ADB ∆∆∽,∴AP ABAQ AD=,即253t at =. ∴655a =, 综上所述:253a =或655.5. 如图,直线122y x =-+与x 轴交于点B ,与y 轴交于点C ,已知二次函数的图象经过点B 、C 和点A (-1,0). (1)求该二次函数的关系式;(2)若抛物线的对称轴与x 轴的交点为点D ,则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,请说明理由.第5题图解:(1)在直线122y x =-+中,令10,2=02y x =-+,解得4x = ∴B (0,4).令x =0得:y =2,∴C (0,2).设抛物线的解析式为(1)(4)y a x x =+-,将点C 的坐标代入得:42a -=,解得12a =-,∴抛物线的解析式为213222y x x =-++; (2)如解图①所示: 抛物线的对称轴为322b x a =-=, ∴32OD =,又∵2OC = , ∴22352()22DC =+=.第5题解图①当PD=DC,P (32,52). 当P′D=CD 时,P′(32,-52).过点C 作CE 垂直于对称轴,垂足为E . 又∵CP ″=CD , ∴DE=EP ″. ∵DE=CO =2,∴DP ″=4. ∴P ″(32,4).∴点P 的坐标为P (32,52)或P′(32,-52)或P ″(32,4). 6. 阅读理解:在同一平面直角坐标系中,直线l 1:y=k 1x+b 1(k 1,b 1为常数,且k 1≠0),直线l 2:y=k 2x+b 2(k 2,b 2为常数,且k 2≠0),若l 1⊥l 2,则k 1•k 2=-1. 解决问题:(1)若直线124y x =-与直线2y mx =+互相垂直,求m 的值;(2) 如图,已知抛物线y=ax 2+bx+1经过A (-1,0),B (1,1)两点. ①求该抛物线的解析式;②在抛物线上是否存在点P ,使得△P AB 是以AB 为直角边的直角三角形?若存在,请求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.第6题图解:(1) ∵直线124y x =-与直线2y mx =+相互垂直, ∴114m =-,∴4m =-;(2)①抛物线21y ax bx =++经过A (-1,0),B (1,1),两点∴1011a b a b -+=⎧⎨++=⎩,∴1212a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, ∴抛物线的解析式为211122y x x =-++; ②∵A (-1,0),B(1,1),∴直线AB 的解析式为1122y x =+, ∵PAB ∆是以AB 为直角边的直角三角形, ∴当90PAB ∠=时,PA AB ⊥, ∴直线P A 的解析式为22y x =--(I ), ∵抛物线的解析式为211122y x x =-++(II ),联立(I )(II )得22211122y x y x x =--⎧⎪⎨=-++⎪⎩, ∴10x y =-⎧⎨=⎩(舍)或614x y =⎧⎨=-⎩.∴P (6,-14),当90PBA ∠=时,PB AB ⊥, ∴直线PB 的解析式为23y x =-+(III), ∵抛物线的解析式为211122y x x =-++(IV ),联立(III )(IV )得,22311122y x y x x =-+⎧⎪⎨=-++⎪⎩, ∴11x y =⎧⎨=⎩(舍)或45x y =⎧⎨=-⎩.∴P (4,-5),即点P 的坐标为(6,-14)或(4,-5).7. 抛物线2+y ax bx =的顶点M (3,3)关于x 轴的对称点为B ,点A 为抛物线与x 轴的一个交点,点A 关于原点O 的对称点为A′;已知C 为A′B 的中点,P 为抛物线上一动点,作CD ⊥x 轴,PE ⊥x 轴,垂足分别为点D,E . (1)求点A 的坐标即抛物线的解析式;(2)当0<x <23时,是否存在点P 使以点C,D,P ,E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.第7题图解:(1)依题意得:抛物线2+y ax bx =经过顶点M 3,3)和(0,0). ∴点A 与原点关于对称轴x 3 ∴A (30).∴12230333a b a b ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩, 解得:123a b =-⎧⎪⎨=⎪⎩.∴抛物线的解析式为:223y x x =-+;(2)假设存在点P 使以点C,D,P ,E 为顶点的四边形是平行四边形. 则PE //CD 且PE=CD .由顶点M (3,3)关于x 轴的对称轴点B (3,-3),可得BF =3, ∵CD ⊥x 轴,BM ⊥x 轴, ∴CD //BF .∵C 为A′B 的中点,∴CD 是A BF ∆'的中位线,得PE=CD =12BF =32. ∵点A 的坐标为(23,0), ∴当0<x <23时,点P 应在x 轴上方. 可设点P 的坐标为3(,)2x , ∴23232y x x =-+=, 解得632x =±,满足0<x <23, ∴存在点63(3,)22P +或63(3,)22-使得四边形是平行四边形.8. 如图,抛物线y=-x 2+bx+c .经过A (-1,0),B (5,0)两点,与y 轴交于C点.已知M(0,1),E(a,0),F(a+1,0),点P是第一象限内的抛物线上的动点.(1)求此抛物线的解析式;(2)当a=1时,求四边形MEFP的面积的最大值,并求此时点P的坐标;(3)若△PCM是以CM为底边的等腰三角形,求a为何值时,四边形PMEF 周长最小?请说明理由.第8题图解:(1)将点A(-1,0),B(5,0)代入y=-x2+bx+c,得:10 2550b cb c--+=⎧⎨-++=⎩,解得:45bc=⎧⎨=⎩,∴此抛物线解析式为y=-x2+4x+5;(2)当a=1时,E(1,0),F(2,0),OE=1,OF=2.设P(x,-x2+4x+5),如解图①,过点P作PN⊥y轴于点N,则PN=x,ON=-x2+4x+5,∴MN=ON -OM=-x 2+4x +4.第8题解图①S 四边形MEFP =S 梯形OFPN -S △PMN -S △OME111()222PN OF ON PN MN OM OE =+⋅-⋅-⋅ 22111(2)(45)(44)11222x x x x x x =+-++--++-⨯⨯ 29922x x =-++29153()416x =--+,∴当94x =时,四边形MEFP 的面积有最大值为15316, 当94x =时,29143(2)9416y =--+=. 此时点P 坐标为9143(,)416; (3) ∵M (0,1,),C (0,5), △PCM 是以点P 为顶点的等腰三角形, ∴点P 的纵坐标为3.令y=-x 2+4x+5=3,解得x =26∵点P 在第一象限,∴P (26+,3).四边形PMEF 的四条边中,PM 、EF 长度固定,因此只要ME+PF 最小,则PMEF 的周长将取得最小值.如解图②,将点M 向右平移1个单位长度(EF 的长度),得M 1(1,1);作点M 1关于x 轴的对称点M 2,则M 2(1,-1);连接PM 2,与x 轴交于F 点,此时ME+PF= PM 2最小.第8题解图② 设直线PM 2的解析式为y=mx+n ,将P (26,3),M 2(1,-1)代入得:(26)31m n m n ⎧++=⎪⎨+=-⎪⎩, 解得:464461,55m n ==-, ∴464461y x -+=-, 当0y =时,解得65x +=. ∴65(F +. ∵651a ++=∴a=∴当a=PMEF周长最小.。
2020-2021备战中考数学二次函数的综合热点考点难点含答案一、二次函数1.如图,已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的对称轴为直线1x =-,且抛物线与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于C 点,其中(1,0)A ,(0,3)C .(1)若直线y mx n =+经过B 、C 两点,求直线BC 和抛物线的解析式;(2)在抛物线的对称轴1x =-上找一点M ,使点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小,求出点M 的坐标;(3)设点P 为抛物线的对称轴1x =-上的一个动点,求使BPC ∆为直角三角形的点P 的坐标.【答案】(1)抛物线的解析式为223y x x =--+,直线的解析式为3y x .(2)(1,2)M -;(3)P 的坐标为(1,2)--或(1,4)-或317(+-或317()--. 【解析】分析:(1)先把点A ,C 的坐标分别代入抛物线解析式得到a 和b ,c 的关系式,再根据抛物线的对称轴方程可得a 和b 的关系,再联立得到方程组,解方程组,求出a ,b ,c 的值即可得到抛物线解析式;把B 、C 两点的坐标代入直线y=mx+n ,解方程组求出m 和n 的值即可得到直线解析式;(2)设直线BC 与对称轴x=-1的交点为M ,此时MA+MC 的值最小.把x=-1代入直线y=x+3得y 的值,即可求出点M 坐标;(3)设P (-1,t ),又因为B (-3,0),C (0,3),所以可得BC 2=18,PB 2=(-1+3)2+t 2=4+t 2,PC 2=(-1)2+(t-3)2=t 2-6t+10,再分三种情况分别讨论求出符合题意t 值即可求出点P 的坐标.详解:(1)依题意得:1203b a a b c c ⎧-=-⎪⎪++=⎨⎪=⎪⎩,解得:123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩,∴抛物线的解析式为223y x x =--+.∵对称轴为1x =-,且抛物线经过()1,0A ,∴把()3,0B -、()0,3C 分别代入直线y mx n =+,得303m n n -+=⎧⎨=⎩,解之得:13m n =⎧⎨=⎩, ∴直线y mx n =+的解析式为3y x =+.(2)直线BC 与对称轴1x =-的交点为M ,则此时MA MC +的值最小,把1x =-代入直线3y x =+得2y =,∴()1,2M -.即当点M 到点A 的距离与到点C 的距离之和最小时M 的坐标为()1,2-. (注:本题只求M 坐标没说要求证明为何此时MA MC +的值最小,所以答案未证明MA MC +的值最小的原因).(3)设()1,P t -,又()3,0B -,()0,3C ,∴218BC =,()2222134PB t t =-++=+,()()222213610PC t t t =-+-=-+, ①若点B 为直角顶点,则222BC PB PC +=,即:22184610t t t ++=-+解得:2t =-,②若点C 为直角顶点,则222BC PC PB +=,即:22186104t t t +-+=+解得:4t =,③若点P 为直角顶点,则222PB PC BC +=,即:22461018t t t ++-+=解得: 1317t +=2317t -=. 综上所述P 的坐标为()1,2--或()1,4-或317⎛+- ⎝⎭或317⎛-- ⎝⎭. 点睛:本题综合考查了二次函数的图象与性质、待定系数法求函数(二次函数和一次函数)的解析式、利用轴对称性质确定线段的最小长度、难度不是很大,是一道不错的中考压轴题.2.如图,在直角坐标系xOy 中,二次函数y=x 2+(2k ﹣1)x+k+1的图象与x 轴相交于O 、A 两点.(1)求这个二次函数的解析式;(2)在这条抛物线的对称轴右边的图象上有一点B,使△AOB的面积等于6,求点B的坐标;(3)对于(2)中的点B,在此抛物线上是否存在点P,使∠POB=90°?若存在,求出点P 的坐标,并求出△POB的面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣3x。