中考复习二次函数压轴题--二次函数中的存在性问题
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压轴题分类解析汇编--二次函数存在性问题
<1>每条题目给出了:1.原始题目(对照扫描试卷逐条检验,力求无差错);2.完整解答(解答全面,完整绘图,对网上流传的错误答题进行了更正);3.归纳考点;4.详细分析;5.考题出处;6.考题分值。
<2>专题为:
一、二次函数中有关面积的存在性问题
二、以直角或直角三角形为条件的存在问题
三、以特殊三角形为条件的存在问题
四、相似性的问题
第一讲:二次函数中有关面积的存在性问题
例1(山东潍坊)如图所示,抛物线与x轴交于点1030AB,、,两点,与y轴交于点03.C,以AB为直径作M⊙,过抛物线上一点P作M⊙的切线PD,切点为D,并与M⊙的切线AE相交于点E,连结DM并延长交M⊙于点N,连结.ANAD、
(1)求抛物线所对应的函数关系式及抛物线的顶点坐标;
(2)若四边形EAMD的面积为43,求直线PD的函数关系式;
(3)抛物线上是否存在点P,使得四边形EAMD的面积等于DAN△的面积?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.
答案:解:(1)因为抛物线与x轴交于点1030AB,、,两点,设抛物线的函数关系式为:13yaxx,
∵抛物线与y轴交于点03C,,
∴30103a,
∴1.a
所以,抛物线的函数关系式为:223yxx,
又214yx, 因此,抛物线的顶点坐标为14,.
(2)连结EM,∵EAED、是M⊙,的两条切线,
∴EAEDEAAMEDMN,,,∴EAMEDM△≌△
又四边形EAMD的面积为43,∴23EAMS△,∴1232AMAE·,
又2AM,∴23.AE
因此,点E的坐标为1123E,或2123.E,
当E点在第二象限时,切点D在第一象限.
在直角三角形EAM中,23tan32EAEMAAM,
∴60EMA°,∴60DMB°
过切点D作DFAB,垂足为点F,
∴13MFDF,
因此,切点D的坐标为23,.
设直线PD的函数关系式为ykxb,将12323ED,、,的坐标代入得
3223kbkb解之,得33533kb
所以,直线PD的函数关系式为353.33yx
当E点在第三象限时,切点D在第四象限.
同理可求:切点D的坐标为23,-,直线PD的函数关系式为353.33yx
因此,直线PD的函数关系式为
35333yx或353.33yx
(3)若四边形EAMD的面积等于DAN△的面积
又22EAMDANAMDEAMDSSSS△△△四边形,
∴AMDEAMSS△△
∴ED、两点到x轴的距离相等, ∵PD与M⊙相切,∴点D与点E在x轴同侧,
∴切线PD与x轴平行,
此时切线PD的函数关系式为2y或2.y
当2y时,由223yxx得,16x;
当2y时,由223yxx得,12x.
故满足条件的点P的位置有4个,分别是123162162122PPP,、,、,、
4122.P,
第二讲:以直角或直角三角形为条件的存在问题
1.(荆门市本题满分12分)已知:如图一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B;二次函数y=12x2+bx+c的图象与一次函数y=12x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点且D点坐标为(1,0)
(1)求二次函数的解析式;
(2)求四边形BDEC的面积S;
(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P,若不存在,请说明理由.
解:(1)将B(0,1),D(1,0)的坐标代入y=12x2+bx+c得
1,10.2cbc得解析式y=12x2-32x+1………………………………………………3分
(2)设C(x0,y0),则有
00200011,2131.22yxyxx解得004,3.xy∴C(4,3).…………………………………………6分
由图可知:S=S△ACE-S△ABD.又由对称轴为x=32可知E(2,0).
∴S=12AE²y0-12AD³OB=12³4³3-12³3³1=92………………………………8分 第24题图 当P为直角顶点时,如图:过C作CF⊥x轴于F.
∵Rt△BOP∽Rt△PFC,∴BOOPPFCF.即143aa.
整理得a2-4a+3=0.解得a=1或a=3
∴所求的点P的坐标为(1,0)或(3,0)
综上所述:满足条件的点P共有二个…………………………………………………12分
(3)设符合条件的点P存在,令P(a,0):
第三讲:以特殊三角形为条件的存在问题
1.(荆门市本题满分12分)已知:如图一次函数y=12x+1的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B;二次函数y=12x2+bx+c的图象与一次函数y=12x+1的图象交于B、C两点,与x轴交于D、E两点且D点坐标为(1,0)
(1)求二次函数的解析式;
(2)求四边形BDEC的面积S;
(3)在x轴上是否存在点P,使得△PBC是以P为直角顶点的直角三角形?若存在,求出所有的点P,若不存在,请说明理由.
解:(1)将B(0,1),D(1,0)的坐标代入y=12x2+bx+c得
1,10.2cbc得解析式y=12x2-32x+1………………………………………………3分
(2)设C(x0,y0),则有
00200011,2131.22yxyxx解得004,3.xy∴C(4,3).…………………………………………6分
由图可知:S=S△ACE-S△ABD.又由对称轴为x=32可知E(2,0). 第24题图 ∴S=12AE²y0-12AD³OB=12³4³3-12³3³1=92………………………………8分
当P为直角顶点时,如图:过C作CF⊥x轴于F.
∵Rt△BOP∽Rt△PFC,∴BOOPPFCF.即143aa.
整理得a2-4a+3=0.解得a=1或a=3
∴所求的点P的坐标为(1,0)或(3,0)
综上所述:满足条件的点P共有二个…………………………………………………12分
(3)设符合条件的点P存在,令P(a,0):
2.( 重庆市綦江县) 已知:抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(12,0)和C(0,-6),对称轴为x=2.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点D在线段AB上且AD=AC,若动点P从A出发沿线段AB以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点Q以某一速度从C出发沿线段CB匀速运动,问是否存在某一时刻,使线段PQ被直线CD垂直平分?若存在,请求出此时的时间t(秒)和点Q的运动速度;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的结论下,直线x=1上是否存在点M,使△MPQ为等腰三角形?若存在,请求出所有点M的坐标;若不存在请说明理由.
解:方法一:∵抛物线过C(0,-6)
∴c=-6, 即y=ax2+bx-6
由061214422baab 解得:a=161 ,b=-41
∴该抛物线的解析式为y=161x2-41x-6 -----------------3分
方法二:∵A、B关于x=2对称
∴A(-8,0) 设y=a(x+8)(x-12)
C在抛物线上 ∴-6=a³8³(-12) 即a=161
∴该抛物线的解析式为:y=161x2-41x-6 --------3分
(2)存在,设直线CD垂直平分PQ,
在Rt△AOC中,AC=2268==AD
∴点D在对称轴上,连结DQ 显然∠PDC=∠QDC,-----------4分
由已知∠PDC=∠ACD
∴∠QDC=∠ACD ∴DQ∥AC -----------------------------5分
DB=AB-AD=-=
∴DQ为△ABC的中位线 ∴DQ=21AC=5 -----------------6分
AP=AD-PD=AD-DQ=-5=5
∴t=5÷1=5(秒)
∴存在t=5(秒)时,线段PQ被直线CD垂直平分-----------7分
在Rt△BOC中, BC=22126=65 ∴CQ=35
∴点Q的运动速度为每秒553单位长度.------------------8分
(3)存在 过点Q作QH⊥x轴于H,则QH=3,PH=9
在Rt△PQH中,PQ=2239=310 --------------------9分
①当MP=MQ,即M为顶点,
设直线CD的直线方程为:y=kx+b(k≠0),则:
bkb206 解得:36kb
∴y=3x-6
当x=1时,y=-3 ∴M1(1, -3) ------------------------分
②当PQ为等腰△MPQ的腰时,且P为顶点.
设直线x=1上存在点M(1,y) ,由勾股定理得:
42+y2=90 即y=±74
∴M2(1,74) M3(1,-74) -----------------------11分
③当PQ为等腰△MPQ的腰时,且Q为顶点.
过点Q作QE⊥y轴于E,交直线x=1于F,则F(1, -3)
设直线x=1存在点M(1,y), 由勾股定理得:
(y+3)2+52=90 即y=-3±65