二次函数动点问题解答方法技巧(含例解答案)88203
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函数解题思路方法总结: ⑴ 求二次函数的图象与x轴的交点坐标,需转化为一元二次方程; ⑵ 求二次函数的最大(小)值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;
⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax2+bx+c=0中a,b,c的符号,或由二次函数
中a,b,c的符号判断图象的位置,要数形结合; ⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和已知一点对称的点坐标,或已知与x轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标.
⑸ 与二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax2+bx+c﹙a≠0﹚本身就是所含字母x的二次函数;下面以a>0时为例,揭示二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系: 动点问题题型方法归纳总结 动态几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。 下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点
5、(湖北十堰市)如图①, 已知抛物线32bxaxy(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B (-3,0),与y轴交于点C. (1) 求抛物线的解析式; (2) 设抛物线的对称轴与x轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请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. (3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.
注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为
顶点时,以C为圆心CM为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P。 第(3)问方法一,先写出面积函数关系式,再求最大值(涉及二次函数最值); 方法二,先求与BC平行且与抛物线相切点的坐标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。
共同点: ⑤探究存在性问题时,先画出图形,再根据图形性质探究答案。 二次函数的动态问题(动点)
1.如图,已知抛物线1C与坐标轴的交点依次是(40)A,,(20)B,,(08)E,.
07 08 09 动点个数 两个 一个 两个
问题背景 特殊菱形两边上移动 特殊直角梯形三边上移动 抛物线中特殊直角梯形底边上移动
考查难点 探究相似三角形 探究三角形面积函数关系式 探究等腰三角形
考 点 ①菱形性质 ②特殊角三角函数 ③求直线、抛物线解析式 ④相似三角形 ⑤不等式 ①求直线解析式 ②四边形面积的表示 ③动三角形面积函数④矩形性质 ①求抛物线顶点坐标 ②探究平行四边形 ③探究动三角形面积是定值 ④探究等腰三角形存在性
特 点 ①菱形是含60°的特殊菱形; △AOB是底角为30°的等腰三角形。 ②一个动点速度是参数字母。 ③探究相似三角形时,按对应角不同分类讨论;先画图,再探究。 ④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。 ⑤利用a、t范围,运用不等式求出a、t的值。 ①观察图形构造特征适当割补表示面积 ②动点按到拐点时间分段分类 ③画出矩形必备条件的图形探究其存在性 ①直角梯形是特殊的(一底角是45°) ②点动带动线动 ③线动中的特殊性(两个交点D、E是定点;动线段PF长度是定值,PF=OA) ④通过相似三角形过度,转化相似比得出方程。 ⑤探究等腰三角形时,先画图,再探究(按边相等分类讨论)
①特殊四边形为背景; ②点动带线动得出动三角形; ③探究动三角形问题(相似、等腰三角形、面积函数关系式); ④求直线、抛物线解析式; (1)求抛物线1C关于原点对称的抛物线2C的解析式; (2)设抛物线1C的顶点为M,抛物线2C与x轴分别交于CD,两点(点C在点D的左侧),顶点为N,四边形MDNA的面积为S.若点A,点D同时以每秒1个单位
的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M,点N同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A与点D重合为止.求出四边形MDNA
的面积S与运动时间t之间的关系式,并写出自变量t的取值范围; (3)当t为何值时,四边形MDNA的面积S有最大值,并求出此最大值; (4)在运动过程中,四边形MDNA能否形成矩形?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
[解] (1)点(40)A,,点(20)B,,点(08)E,关于原点
的对称点分别为(40)D,,(20)C,,(08)F,. 设抛物线2C的解析式是 2(0)yaxbxca
,
则16404208abcabcc,,.
解得168abc,,. 所以所求抛物线的解析式是268yxx. (2)由(1)可计算得点(31)(31)MN,,,. 过点N作NHAD,垂足为H. 当运动到时刻t时,282ADODt,12NHt. 根据中心对称的性质OAODOMON,,所以四边形MDNA是平行四边形.
所以2ADNSS△.
所以,四边形MDNA的面积2(82)(12)4148Stttt. 因为运动至点A与点D重合为止,据题意可知04t≤. 所以,所求关系式是24148Stt,t的取值范围是04t≤. (3)781444St,(04t≤). 所以74t时,S有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求. (4)在运动过程中四边形MDNA能形成矩形. 由(2)知四边形MDNA是平行四边形,对角线是ADMN,,所以当ADMN时四边形MDNA是矩形.
所以ODON.所以2222ODONOHNH.
所以22420tt.解之得126262tt,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时62t. [点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。 2. (06福建龙岩卷)如图,已知抛物线234yxbxc与坐标轴交于ABC,,三点,点A的横坐标为1,过点(03)C,的直线334yxt与x轴交于点Q,点P是线段BC上的一个动点,PHOB于点H.若5PBt,且01t. (1)确定bc,的值:__________bc,;
(2)写出点BQP,,的坐标(其中QP,用含t的式子表示): (______)(______)(______)BQP,,,,,;
(3)依点P的变化,是否存在t的值,使PQB△为等腰三角形?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由. [解] (1)94b
(2)(40)B, (3)存在t的值,有以下三种情况 ①当PQPB时 PHOB,则GHHB ②当PBQB时 得445tt ③当PQQB时,如图 解法一:过Q作QDBP,又PQQB 则522BPBDt 又BDQBOC△∽△ 解法二:作RtOBC△斜边中线OE 则522BCOEBEBE,,
此时OEBPQB△∽△ 解法三:在RtPHQ△中有222QHPHPQ 32057tt,(舍去)
又01t 当13t或49或3257时,PQB△为等腰三角形.
解法四: 数学往往有两个思考方向:代数和几何,有时可以独立思考,有时需要综合运用。 代数讨论:计算出△PQB三边长度,均用t表示,再讨论分析 Rt△PHQ中用勾股定理计算PQ长度,而PB、BQ长度都可以直接直接用t表示,进行分组讨论即可计算。
[点评]此题综合性较强,涉及函数、相似性等代数、几何知识,1、2小题不难,第3小题
是比较常规的关于等腰三角形的分类讨论,需要注意的是在进行讨论并且得出结论后应当检验,在本题中若求出的t值与题目中的01t矛盾,应舍去 3.如图1,已知直线12yx与抛物线2164yx交于AB,两点. (1)求AB,两点的坐标; (2)求线段AB的垂直平分线的解析式; (3)如图2,取与线段AB等长的一根橡皮筋,端点分别固定在AB,两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P在直线AB上方的抛物线上移动,动点P将与AB,构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.
[解] (1)解:依题意得216412yxyx解之得12126432xxyy P A 图2 图1 (2)作AB的垂直平分线交x轴,y轴于CD,两点,交AB于M(如图1) 由(1)可知:3525OAOB 过B作BEx⊥轴,E为垂足 由BEOOCM△∽△,得:54OCOMOCOBOE,,
同理:55500242ODCD,,,, 设CD的解析式为(0)ykxbk AB的垂直平分线的解析式为:522yx.
(3)若存在点P使APB△的面积最大,则点P在与直线AB平行且和抛物线只有一个交点的直线12yxm上,并设该直线与x轴,y轴交于GH,两点(如图2). 抛物线与直线只有一个交点, 211
4(6)024m
,
在直线12524GHyx:中, 设O到GH的距离为d, P到AB的距离等于O到GH的距离d.
另解:过P做PC∥y轴,PC交AB于C,当PC最大时△PBA在AB边上的高h最大(h
与PC 夹角固定),则S△PBA最大 → 问题转化为求PC最大值,设P(x, ),C
(x, ),从而可以表示PC长度,进行极值求取。 最后,以PC为底边,分别计算S△PBC和S△PAC即可。 [点评]这是一道涉及二次函数、方程、几何知识的综合压轴题,有一定的能力要求,第3小
题是一个最值问题,解此类题时需数形结合方可较轻松的解决问题。 4.如图①,正方形ABCD的顶点AB,的坐标分别为01084,,,,顶点CD,在第一象限.点P从点A出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q从点40E,出发,沿x轴正方向以相同速度运动.当点P到达点C时,PQ,两点同时停止运动,设运动的时
间为t秒.
P A 图2
H G B
图1 D M A
C B
第26题 E