二次函数专题复习导学案
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专题复习:二次函数综合题训练导学案 【复习要点】 二次函数综合题的特点:二次函数综合题是初中数学中知识覆盖面最广,综合性最强,解题方法灵活。近几年的中考综合题多以二次函数背景结合初中几何知识,综合考察学生的数学思想和数学解题方法,此类题必须认真审题、正确分析理解题意.解题过程中常用到的数学思想方法有转化、数形结合、分类讨论. 【学习过程】 一、存在性问题 错误!未指定书签。 例题1如图,抛物线y=ax2+c(a>0)经过梯形ABCD的四个顶点,
梯形的底AD在x轴上,其中A(-2,0),B(-1, -3). (1)求抛物线的解析式; (2)点M为y轴上任意一点,当点M到A、B两点的距离之和为最小时,求此时点M的坐标; (3)在第(2)问的结论下,抛物线上的点P使S△PAD=4S△ABM成立,求点P的坐标. 【对应训练】 如图,抛物线21yaxbx与x轴交于两点A(-1,0),B(1,0),与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式; (2)过点B作BD∥CA与抛物线交于点D,求四边形ACBD的面积; (3)在x轴下方的抛物线上是否存在一点M,过M作MN⊥x轴于点N,使以A、M、N为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,则求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
xyMCB
DAO
图2 x
y
C B _ D _ A O 二、最直问题 例题2 矩形OABC在直角坐标系中的位置如图所示,A、C两点的坐标分别为A(6,0)、C(0,3),
直线与BC边相交于点D。 (1)求点D的坐标;
(2)若抛物线经过D、A两点,试确定此抛物线的表达式;
(3)P为x轴上方(2)中抛物线上一点,求△POA面积的最大值;
(4)设(2)中抛物线的对称轴与直线OD交于点M,点Q为对称轴上一动点,以Q、O、M为顶点的三角形与△OCD相似,求符合条件的Q点的坐标。
【对应训练】 如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),线段OA绕原点O顺时针旋转120°
后得到线段OB. (1)直接写出点B的坐标; (2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式; (3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由. (4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由. 三、判断点的位置的问题 例题3已知:函数y=ax2+x+1的图象与x轴只有一个公共点. (1)求这个函数关系式; (2)如图所示,设二次..函数y=ax2+x+1图象的顶点为B,与y轴的交点为A,P为图象上的一点,若以线段PB为直径的圆与直线AB相切于点B,求P点的坐标; (3)在(2)中,若圆与x轴另一交点关于直线PB的对称点为M,试探索点M是否在抛物线y=ax2+x+1上,若在抛物线上,求出M点的坐标;若不在,请说明理由.
【对应训练】已知平面直角坐标系xOy中,点A在抛物线
A x
y O B
B A O
y
x O A B Y X 上,过A作AB⊥x轴于点B,AD⊥y轴于点D,将矩形ABOD沿对角线BD折叠后得A的对应点为
,重叠部分(阴影)为△BDC。 (1)求证:△BDC是等腰三角形。 (2)如果A点的坐标是(1,m),求△BDC的面积。
(3)在(2)的条件下,求直线BC的解析式,并判断点是否落在已知的抛物线上?请说明理由。
答案详解 例1解释:(1)、因为点A、B均在抛物线上,故点A、B的坐标适合抛物线方程 ∴403acac 解之得:14ac;故24yx为所求 (2)如图2,连接BD,交y轴于点M,则点M就是所求作的点 设BD的解析式为ykxb,则有203kbkb,12kb,
故BD的解析式为2yx;令0,x则2y,故(0,2)M (3)、如图3,连接AM,BC交y轴于点N,由(2)知,OM=OA=OD=2,90AMB 易知BN=MN=1, 易求22,2AMBM 122222ABMSV;设2(,4)Pxx,
依题意有:214422ADxg,即:2144422xg 解之得:22x,0x,故 符合条件的P点有三个: 123(22,4),(22,4),(0,4)PPP
例1对应训练解释:(1)把A(1,0) B(1,0)代入21yaxbx得:
1010abab
解得:10ab
21yx………………………………………………………………………3分
(2)令0x,得1y ∴0,1C ……………………………………………4分 ∵OA=OB=OC=1 ∴BAC=ACO=BCO=ABC =45o ∵BD∥CA, ∴ABD=BAC 45 过点D作DEx轴于E,则BDE为等腰直角三角形
令OEk 0k,则1DEk ∴,1Dkk
∵点D在抛物线21yx上 ∴ 211kk 解得12k,21k(不合题意,舍去) 2,3D ∴DE=3
(说明:先求出直线BD的解析式,再用两个解析式联立求解得到点D的坐标也可) ∴四边形ACBD的面积S=12AB•OC +12AB•DE 112123422………………………………7分
(说明:也可直接求直角梯形ACBD的面积为4) (3)存在这样的点M……………………………………………………………………8分
∵ABC=ABD=45o ∴DBC=90o
∵MNx轴于点N, ∴ANM=DBC =90o 在Rt△BOC中,OB=OC=1 有BC=2 在Rt△DBE中,BE=DE=3 有BD=32 设M点的横坐标为m,则M 2,1mm ①点M在y轴左侧时,则1m
xyNMOP2P
1
BDA
P3
C
图3 (ⅰ) 当AMN ∽CDB时,有ANMNBCBD ∵21,1ANmMNm
即 211232mm 解得:1m(舍去) 22m
则2,3M (ⅱ) 当AMN ∽DCB时,有ANMNBDBC
即211322mm 解得11m(舍去) 223m(舍去)…………10分
② 点M在y轴右侧时,则1m (ⅰ) 当AMN ∽DCB时,有ANMNBDBC ∵21,1ANmMNm
∴ 211322mm 解得11m(舍去) 243m ∴47,39M (ⅱ) 当AMN ∽CDB时,有ANMNBCBD 即 211232mm 解得:11m(舍去) 24m ∴4,15M
∴M点的坐标为472,3,,,4,1539…………………………12分 例2解释:(1)由题知,直线与BC交于点D(x,3) 把y=3代入中得,
∴D(4,3) (2)∵抛物线经过D(4,3)、A(6,0)两点 把分别代入中得: 解之得: ∴抛物线的解析式: (3)因△POA底边OA=6 ∴当有最大值时,点P须位于抛物线的最高点 ,∴抛物线顶点恰为最高点 的最大值 (4)抛物线的对称轴与x轴的交点,符合
条件
∵CB∥OA, ,该点坐标为 过点O作OD的垂线交抛物线的对称轴于点 ∵对称轴平行于y轴 在和
中 ∵点位于第四象限
因此,符合条件的点有两个,分别是
例2对应训练解释:(1)点B的坐标(1,3) (2)设抛物线的解析式为y=ax(x+2) 把B(1,3)代入得3=a×1×(1+2)
解得a=33 ∴ 232333yxx (3)如图,抛物线的对称轴是直线x=-1,当点C位于对称轴与线段AB的交点时,△BOC的周长最小. 设直线AB为y=kx+b
∴ 320kbkb,解得33233kb
∴ 直线AB为32333yx 当x=-1时,33y, ∴ 点C的坐标为(-1,33)
O B A O
y
x O
B A
C B A O
y
x A
B O C (4)如图,过P作y轴的平行线交AB于D. 2221()()21323323323333333223193228PABPADPBDDPBASSSyyxxxxxxxx 当x=-12时,△PAB的面积的最大值为938,此时P(-12,34). 例3解释:(1)当a = 0时,y = x+1,图象与x轴只有一个公共点……… 当a≠0时,△=1- 4a=0,a = 14 ,此时,图象与x轴只有一个公共点.
∴函数的解析式为:y=x+1 或`y=14 x2+x+1…… (2)设P为二次函数图象上的一点,过点P作PC⊥x 轴于点C. ∵y=ax2+x+1 是二次函数,由(1)知该函数关系式为:
y=14 x2+x+1,则顶点为B(-2,0),图象与y轴的交点 坐标为A(0,1)∵以PB为直径的圆与直线AB相切于点B ∴PB⊥AB 则∠PBC=∠BAO ∴Rt△PCB∽Rt△BOA
∴AOBCOBPC,故PC=2BC,设P点的坐标为(x,y),∵∠ABO是锐角,∠PBA是直角,∴∠
PBO是钝角,∴x<-2 ∴BC=-2-x,PC=-4-2x,即y=-4-2x, P点的坐标为(x,-4-2x)
∵点P在二次函数y=14 x2+x+1的图象上,∴-4-2x=14 x2+x+1解之得:x1=-2,x2=-10 ∵x<-2 ∴x=-10,∴P点的坐标为:(-10,16)(3)点M不在抛物线y=ax2+x+1 上由(2)知:C为圆与x 轴的另一交点,连接CM,CM与直线PB的交点为Q,过点M作x轴的垂线,垂足为D,取CD的中点E,连接QE,则CM⊥PB,且CQ=MQ
∴QE∥MD,QE=12 MD,QE⊥CE ∵CM⊥PB,QE⊥CE PC⊥x 轴 ∴∠QCE=∠EQB=∠CPB ∴tan∠QCE= tan∠EQB= tan∠CPB =12
CE=2QE=2×2BE=4BE,又CB=8,故BE=85 ,QE=165 ∴Q点的坐标为(-185 ,165 ) 可求得M点的坐标为(145 ,325 ) ∵14(145)2+(145)+1 =14425 ≠325 ∴C点关于直线PB的对称点M不在抛物线y=ax2+x+1 上
例3对应训练解释:(1)由折叠知:∠ABD=∠DBC ∵四边形ABOD是矩形 ∴AB∥DO ∴∠ABD=∠CDB ∴∠CBD=∠BDC ∴△BDC是等腰三角形