2019年云南中考数学二轮复习-3.题型五 函数与几何图形的综合题课件
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2. 求线段和的最小值或周长最小值时不妨先联想到用“对称性质”,把要求 的某些线段集中在一起,根据“两点之间线段最短”来解决.有以下两种模 型:
( 1 )一线两点型(如图①)
已知一直线及直线同侧两点,在直线上找一点使其到已知两点距离的和最小,
通常作其中一点关于直线的对称点,对称点与另一点的连线与直线的交点P
( 3 )在抛物线上是否存在一点G使得S△ACG=2?若存在,求点G的坐标,若不 存在,请说明理由;
例题图③
1 【思维教练】观察图形可知△ACG的面积为 AC· |yG|,根据题意先假设抛物 2
线上存在一点G,然后过点G作GG′⊥x轴于G′,设点G的横坐标为g,以AC为
底,GG′为高即可得到S△ACG关于g的函数解析式,再令其函数值为2,求解即 可.
1 S△PAC= 2PP′· |xC-xA|
没有边在坐标轴上: 过动点作平行于坐标 轴的直线
当四边形有两边在坐 标轴上,过动点作坐 标轴的垂线
S四边形COBP=S梯形EOBP+ S△CEP
2. 面积倍数问题:
探究二次函数中的面积倍数的存在性问题,一般的解题步骤如下:
(1)确定已知三角形的面积;
(2)假设点存在,用参数确定这个点与已知点围成的三角形的面积关系;
当m=0或m=4时,点M、H重合,故舍去,
∴M(2,1) ;
( 4 )求( 3 )中线段MH的最大值;
例题图④
【思维教练】要求线段MH的最大值,需根据( 3 )中相关点坐标表示出线段 MH的长度,其中含有未知数,且是关于该未知数的二次函数,根据二次函
数的性质即可求出线段MH的最大值.
1 2 5 1 ( 4 )∵MH=- m + m-2- m+2 2 2 2 1 2 =- m +2m 2 1 =- (m-2)2+2, 2
∴当m=2时,MH有最大值,最大值为2;
( 5 )设点F在抛物线对称轴上,△FBC的周长是否存在最小值?若存在,求出 最小值并求出此时点F的坐标;若不存在,请说明理由.
例题图⑤
【思维教练】因为BC长为定值,要使△FBC的周长最小,即要使CF+BF的 值最小,由点A、B关于抛物线的对称轴对称可知,AC与抛物线的对称轴的 交点即为所求点,此时可使得CF+BF的值最小.
又∵AC= 2 5 ∴CG=10, ∴点G坐标为(0,8);
( 3 )M为第一象限内抛物线上的一个点,过点M作MG⊥x轴于点G,交直线 AC于点H,连接BM,BH,当线段BM=BH时,求点M的坐标;
例题图③
【思维教练】要求点M先设出点M的坐标,根据距离公式表示出BM、BH,
利用BM=BH列等式求解即可.在表示线段BM、BH时,因为MH垂直于x轴,
例题解图
5 3 ∴点F 的坐标为 ( , ) 2 4
,
在Rt△AOC中,AO=4,OC=2,根据勾股定理得AC=2 5 .
∴△FBC周长的最小值为BC+AC=3 5 .
满分技法
类型二
与面积有关的问题
1. 面积最值问题 背景
有一条边在坐标轴上: 以在坐标轴上的边为 底边,过顶点作垂线
作图
求法
1 S△ABC= AB· |yC| 2
∴设点M坐标为 (m, 1 m 2 5 m 2) ,点H坐标为 (m, 1 m 2) . 2 2 2 根据勾股定理可得: 1 5 2 2 2 BM =(m-1) +(- m + m-2)2 2 2 1 BH2=(m-1)2+( m-2)2, 2
∵BM=BH, 1 2 5 1 2 ∴(- m + m-2) =( m-2)2, 2 2 2 即 1 (m-1)2(m-4)2= 1 (m-4)2, 4 4 则(m-1)2=1或(m-4)2=0 ∴m=0或m=2或m=4
∴将A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点坐标分别代入抛物线解析式得: 1 a 2 16a 4b c 0 ,解得 , 5 a b c 0 b 2 c 2 c 2 1 2 5 ∴抛物线的解析式为y= x x 2 ; 2 2
即为所求点.
图①
( 2 )两线一点型(如图②) 已知两直线及两直线之间的一点,在两直线上分别找一点使其与已知点顺次
连接的线段和(三角形周长)最小,通常分别作该点关于两直线的对称点,连
接两对称点,与两条直线的交点即为满足条件的点,再根据题意求解.
如图②
典例精讲
例 如图,对称轴为直线x=
5 的抛物线与x轴交于点A,B(1,0),与y轴交 2
当点G在x轴下方时,如解图②,-g2-2g+3<0, 则GG′=-(-g2-2g+3)=g2+2g-3, 1 S△ACG= AC· GG′= 1 ×4×(g2+2g-3)=2, 2 2 解得g3= 1 5 , g4= 1 5 . ∴G点坐标为 (1 5,1) , (1 5,1) 综上所述,在x轴上方存在点G,G点坐标为
( 3 )存在. 如解图①,过G作GG′⊥x轴于G′, 设点G的坐标为(g,-g2-2g+3), 当G在x轴上方时,-g2-2g+3>0, 1 1 ∴S△ACG= AC· GG′= ×4×(-g2-2g+3), 2 2 1 ∵S△ACG=2,∴ ×4×(-g2-2g+3)=2, 2 解得g1= 1 3 , g2= 1 3 , ∴G点坐标为 (1 3,1) , (1 3,1) . 例题解图①
【思维教练】由题意知,NN′将△ABC分成一个三角形和一个四边形,因此
1 要分情况进行讨论:①△ANN′的面积占△ABC面积的 ;②△ANN′的面积 3 2 占△ABC面积的 .在每种情况下,用点N的横坐标表示出△ANN′的面积, 3
解方程求解即可,注意检验求得的解是否满足点N在线段AB上.
( 5 )已知点P是第二象限内抛物线上一动点,设点P的横坐标为p,求四边形 AOBP面积的最大值.
所以点M和点H的横坐标相等,其纵坐标可分别根据点M在抛物线上及点H在
直线AC上用含点M的横坐标的字母表示出来.
( 3 )设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵A(4,0),C(0,-2),
1 将其坐标代入y=kx+b(k≠0)中得:∴直线AC的解析式为y= x-2 , 2 ∵点M在抛物线上,点H在直线AC上,
27 时,S△ABP有最大值,最大值为 , 8 ∴S四边形AOBP= 63 , 8 63 ∴S四边形AOBP的面积最大值为 ; 8
( 6 )在抛物线上是否存在一点M(异于点C),使得S△ABM=S△ABC?若存在,求 出M的坐标;若不存在,请说明理由;
例题图⑥
【思维教练】由于点M在抛物线上的位置不确定,需考虑M点的不同位置, 结合图形分两种情况讨论:①点M在直线AB的上方,可先设出M点的横坐标 并用其表示出△ABM的面积,再列方程求解;②点M在直线AB的下方,可通
( 2 )过点A作AG⊥AC交y轴于点G,求点G的坐标;
例题图②
【思维教练】由AG⊥AC,得△ACG∽△OCA,利用相似三角形对应线段之 比相等即可求得点G的坐标. ( 2 )∵AG⊥AC,
AC CG ∴△ACG∽△OCA,∴ OC AC AC 2 ∴则CG= OC ∵C(0,-2),∴OC=2,
(3)根据题设倍数关系列方程;
(4)若方程有解,求解这个方程,得到点的坐标;若方程无解,则不存在这样
的点.
典例精讲
例 如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与直线AB相交于A(-3,0),B(0,3)
两点,与x轴的另一个交点为C.抛物线对称轴为直线l,顶点为D,对称轴与x 轴的交点为E,连接BC.
( 1 )求直线AB的解析式及抛物线的解析式;
题型五
函数与几何图形的综 合题
类型一
满分技法
与线段有关的问题
1. 解决线段最值问题的方法:
首先设出关键点的坐标(通常是一个与所求线段关系密切的点的横坐标),通
过题目中的函数和图形关系,用该点的坐标(横坐标)表示出有关线段端点的
坐标,进而表示出线段的长,通过二次函数的性质求最值,进而得到线段的
最大值或最小值.
例题图⑤
【思维教练】要求四边形AOBP的面积,观察可得不易采用面积公式直接求 解,则此时需想到用“分割法”,将其面积分割为△ABP与△AOB的面积之
和,△AOB面积易求,而要求△ABP的面积,需作PP′∥y轴交直线AB于点P′,
则PP′将△ABP分成△APP′和△BPP′两部分,在这两部分中分别以PP′为底表
如解图④,过P作PP′∥y轴交直线AB于点P′, 则P′(p,p+3), ∴PP′=-p2-2p+3-(p+3)=-p2-3p, 例题解图④
1 ∴S△ABP= S△APP′+S△BPP′ 2 1 = ×3(-P2-3P) 2 3 3 27 = ( p )2 2 2 8 3 ∴当p=- 2
【思维教练】要求直线AB的解析式,已知点A,B坐标,设出解析式,利用 待定系数法即可求解;要求抛物线的解析式,只需将点A,B坐标代入抛物线 解析式中求解二元一次方程组即可.
解:( 1 )设直线AB的解析式为y=kx+d(k≠0), 将A(-3,0),B(0,3)代入得,
3k d 0 k 1 ,解得 d 3 d 3 ∴直线AB的解析式为y=x+3;
示出两个三角形面积,再与△AOB求和即是四边形AOBP的面积;最后结合 二次函数性质求面积的最大值.
1 9 ( 5 )∵S四边形AOBP=S△ABP+S△AOB,S△AOB= AO· OB= , 2 2 ∴要求四边形AOBP的面积最大值,只需求△ABP的最大值,
∵点P在抛物线上,
∴点P的坐标为(p,-p2-2p+3),
于点C(0,-2). ( 1 )求抛物线的解析式;
例题图①
【思维教练】要求抛物线的解析式,可先设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 利用对称轴及B点坐标可求A点坐标,从而将A、B、C三点坐标代入抛物线解 析式求解即可.
解:( 1 )设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 5 ∵抛物线的对称轴为直线x= ,与x轴交于点A、B(1,0), 2 由抛物线的对称性可知:A(4,0),
将点A(-3,0),点B(0,3)代入抛物线解析式得,
Hale Waihona Puke 9 3b c 0 ,解得 b 2 c 3 c 3
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3;
( 2 )求△ABC的面积;
例题图②
【思维教练】要求△ABC的面积,以AC为底,BO为高来计算,要求AC的长 度,只需知道点C的坐标 ( 2 )∵B(0,3),∴OB=3, ∵抛物线解析式为y=-x2-2x+3, 则抛物线对称轴为直线x=-1, 又∵A(-3,0)、C两点关于抛物线对称轴对称, ∴C(1,0), ∴AC=4, ∴S△ABC=6;
( 4 )如解图③,由( 2 )知△ABC的面积为6,设N(n,n+3), 1 1 ( i )当S△ANN′= S△ABC=2时, (n+3)(n+3)=2, 3 2 解得n1=-1,n2=-5(不在线段AB上,舍去), ∴N(-1,2); 2 1 ( ii )当S△ANN′= S△ABC=4时, (n+3)(n+3)=4, 3 2 解得n1= 2 2 3 , n1= 2 2 3 (不在线段AB上, 舍去), ∴N (2 2 3,2 2) , 综上所述,N点的坐标为(-1,2)或 (2 2 3,2 2) 例题解图③
(1 3,1) ,
(1 5,1)
(1 3,1) 使得S△ACG=2;
例题解图②
在x轴下方存在点G,G点坐标为 (1 5,1) , ,使得S△ACG=2;
( 4 )点N是线段AB上一点,作NN′⊥x轴,试确定N点的位置,使△ABC的面积 被直线NN′分为1∶2的两部分;
例题图④
( 5 )存在.要使△FBC的周长最小,即BC+BF+CF的值最小. 在Rt△OBC中,OB=1,OC=2, 由勾股定理得,BC=
5 ∴只需BF+CF的值最小,
,为定值,
∵点B与点A关于抛物线对称轴对称, ∴直线AC与抛物线对称轴的交点即为所求的点F, 5 如解图所示,将x= , 2 1 代入直线AC的解析式y= x-2中, 2 3 得y= . 4
( 1 )一线两点型(如图①)
已知一直线及直线同侧两点,在直线上找一点使其到已知两点距离的和最小,
通常作其中一点关于直线的对称点,对称点与另一点的连线与直线的交点P
( 3 )在抛物线上是否存在一点G使得S△ACG=2?若存在,求点G的坐标,若不 存在,请说明理由;
例题图③
1 【思维教练】观察图形可知△ACG的面积为 AC· |yG|,根据题意先假设抛物 2
线上存在一点G,然后过点G作GG′⊥x轴于G′,设点G的横坐标为g,以AC为
底,GG′为高即可得到S△ACG关于g的函数解析式,再令其函数值为2,求解即 可.
1 S△PAC= 2PP′· |xC-xA|
没有边在坐标轴上: 过动点作平行于坐标 轴的直线
当四边形有两边在坐 标轴上,过动点作坐 标轴的垂线
S四边形COBP=S梯形EOBP+ S△CEP
2. 面积倍数问题:
探究二次函数中的面积倍数的存在性问题,一般的解题步骤如下:
(1)确定已知三角形的面积;
(2)假设点存在,用参数确定这个点与已知点围成的三角形的面积关系;
当m=0或m=4时,点M、H重合,故舍去,
∴M(2,1) ;
( 4 )求( 3 )中线段MH的最大值;
例题图④
【思维教练】要求线段MH的最大值,需根据( 3 )中相关点坐标表示出线段 MH的长度,其中含有未知数,且是关于该未知数的二次函数,根据二次函
数的性质即可求出线段MH的最大值.
1 2 5 1 ( 4 )∵MH=- m + m-2- m+2 2 2 2 1 2 =- m +2m 2 1 =- (m-2)2+2, 2
∴当m=2时,MH有最大值,最大值为2;
( 5 )设点F在抛物线对称轴上,△FBC的周长是否存在最小值?若存在,求出 最小值并求出此时点F的坐标;若不存在,请说明理由.
例题图⑤
【思维教练】因为BC长为定值,要使△FBC的周长最小,即要使CF+BF的 值最小,由点A、B关于抛物线的对称轴对称可知,AC与抛物线的对称轴的 交点即为所求点,此时可使得CF+BF的值最小.
又∵AC= 2 5 ∴CG=10, ∴点G坐标为(0,8);
( 3 )M为第一象限内抛物线上的一个点,过点M作MG⊥x轴于点G,交直线 AC于点H,连接BM,BH,当线段BM=BH时,求点M的坐标;
例题图③
【思维教练】要求点M先设出点M的坐标,根据距离公式表示出BM、BH,
利用BM=BH列等式求解即可.在表示线段BM、BH时,因为MH垂直于x轴,
例题解图
5 3 ∴点F 的坐标为 ( , ) 2 4
,
在Rt△AOC中,AO=4,OC=2,根据勾股定理得AC=2 5 .
∴△FBC周长的最小值为BC+AC=3 5 .
满分技法
类型二
与面积有关的问题
1. 面积最值问题 背景
有一条边在坐标轴上: 以在坐标轴上的边为 底边,过顶点作垂线
作图
求法
1 S△ABC= AB· |yC| 2
∴设点M坐标为 (m, 1 m 2 5 m 2) ,点H坐标为 (m, 1 m 2) . 2 2 2 根据勾股定理可得: 1 5 2 2 2 BM =(m-1) +(- m + m-2)2 2 2 1 BH2=(m-1)2+( m-2)2, 2
∵BM=BH, 1 2 5 1 2 ∴(- m + m-2) =( m-2)2, 2 2 2 即 1 (m-1)2(m-4)2= 1 (m-4)2, 4 4 则(m-1)2=1或(m-4)2=0 ∴m=0或m=2或m=4
∴将A(4,0)、B(1,0)、C(0,-2)三点坐标分别代入抛物线解析式得: 1 a 2 16a 4b c 0 ,解得 , 5 a b c 0 b 2 c 2 c 2 1 2 5 ∴抛物线的解析式为y= x x 2 ; 2 2
即为所求点.
图①
( 2 )两线一点型(如图②) 已知两直线及两直线之间的一点,在两直线上分别找一点使其与已知点顺次
连接的线段和(三角形周长)最小,通常分别作该点关于两直线的对称点,连
接两对称点,与两条直线的交点即为满足条件的点,再根据题意求解.
如图②
典例精讲
例 如图,对称轴为直线x=
5 的抛物线与x轴交于点A,B(1,0),与y轴交 2
当点G在x轴下方时,如解图②,-g2-2g+3<0, 则GG′=-(-g2-2g+3)=g2+2g-3, 1 S△ACG= AC· GG′= 1 ×4×(g2+2g-3)=2, 2 2 解得g3= 1 5 , g4= 1 5 . ∴G点坐标为 (1 5,1) , (1 5,1) 综上所述,在x轴上方存在点G,G点坐标为
( 3 )存在. 如解图①,过G作GG′⊥x轴于G′, 设点G的坐标为(g,-g2-2g+3), 当G在x轴上方时,-g2-2g+3>0, 1 1 ∴S△ACG= AC· GG′= ×4×(-g2-2g+3), 2 2 1 ∵S△ACG=2,∴ ×4×(-g2-2g+3)=2, 2 解得g1= 1 3 , g2= 1 3 , ∴G点坐标为 (1 3,1) , (1 3,1) . 例题解图①
【思维教练】由题意知,NN′将△ABC分成一个三角形和一个四边形,因此
1 要分情况进行讨论:①△ANN′的面积占△ABC面积的 ;②△ANN′的面积 3 2 占△ABC面积的 .在每种情况下,用点N的横坐标表示出△ANN′的面积, 3
解方程求解即可,注意检验求得的解是否满足点N在线段AB上.
( 5 )已知点P是第二象限内抛物线上一动点,设点P的横坐标为p,求四边形 AOBP面积的最大值.
所以点M和点H的横坐标相等,其纵坐标可分别根据点M在抛物线上及点H在
直线AC上用含点M的横坐标的字母表示出来.
( 3 )设直线AC的解析式为y=kx+b(k≠0),
∵A(4,0),C(0,-2),
1 将其坐标代入y=kx+b(k≠0)中得:∴直线AC的解析式为y= x-2 , 2 ∵点M在抛物线上,点H在直线AC上,
27 时,S△ABP有最大值,最大值为 , 8 ∴S四边形AOBP= 63 , 8 63 ∴S四边形AOBP的面积最大值为 ; 8
( 6 )在抛物线上是否存在一点M(异于点C),使得S△ABM=S△ABC?若存在,求 出M的坐标;若不存在,请说明理由;
例题图⑥
【思维教练】由于点M在抛物线上的位置不确定,需考虑M点的不同位置, 结合图形分两种情况讨论:①点M在直线AB的上方,可先设出M点的横坐标 并用其表示出△ABM的面积,再列方程求解;②点M在直线AB的下方,可通
( 2 )过点A作AG⊥AC交y轴于点G,求点G的坐标;
例题图②
【思维教练】由AG⊥AC,得△ACG∽△OCA,利用相似三角形对应线段之 比相等即可求得点G的坐标. ( 2 )∵AG⊥AC,
AC CG ∴△ACG∽△OCA,∴ OC AC AC 2 ∴则CG= OC ∵C(0,-2),∴OC=2,
(3)根据题设倍数关系列方程;
(4)若方程有解,求解这个方程,得到点的坐标;若方程无解,则不存在这样
的点.
典例精讲
例 如图,已知抛物线y=-x2+bx+c与直线AB相交于A(-3,0),B(0,3)
两点,与x轴的另一个交点为C.抛物线对称轴为直线l,顶点为D,对称轴与x 轴的交点为E,连接BC.
( 1 )求直线AB的解析式及抛物线的解析式;
题型五
函数与几何图形的综 合题
类型一
满分技法
与线段有关的问题
1. 解决线段最值问题的方法:
首先设出关键点的坐标(通常是一个与所求线段关系密切的点的横坐标),通
过题目中的函数和图形关系,用该点的坐标(横坐标)表示出有关线段端点的
坐标,进而表示出线段的长,通过二次函数的性质求最值,进而得到线段的
最大值或最小值.
例题图⑤
【思维教练】要求四边形AOBP的面积,观察可得不易采用面积公式直接求 解,则此时需想到用“分割法”,将其面积分割为△ABP与△AOB的面积之
和,△AOB面积易求,而要求△ABP的面积,需作PP′∥y轴交直线AB于点P′,
则PP′将△ABP分成△APP′和△BPP′两部分,在这两部分中分别以PP′为底表
如解图④,过P作PP′∥y轴交直线AB于点P′, 则P′(p,p+3), ∴PP′=-p2-2p+3-(p+3)=-p2-3p, 例题解图④
1 ∴S△ABP= S△APP′+S△BPP′ 2 1 = ×3(-P2-3P) 2 3 3 27 = ( p )2 2 2 8 3 ∴当p=- 2
【思维教练】要求直线AB的解析式,已知点A,B坐标,设出解析式,利用 待定系数法即可求解;要求抛物线的解析式,只需将点A,B坐标代入抛物线 解析式中求解二元一次方程组即可.
解:( 1 )设直线AB的解析式为y=kx+d(k≠0), 将A(-3,0),B(0,3)代入得,
3k d 0 k 1 ,解得 d 3 d 3 ∴直线AB的解析式为y=x+3;
示出两个三角形面积,再与△AOB求和即是四边形AOBP的面积;最后结合 二次函数性质求面积的最大值.
1 9 ( 5 )∵S四边形AOBP=S△ABP+S△AOB,S△AOB= AO· OB= , 2 2 ∴要求四边形AOBP的面积最大值,只需求△ABP的最大值,
∵点P在抛物线上,
∴点P的坐标为(p,-p2-2p+3),
于点C(0,-2). ( 1 )求抛物线的解析式;
例题图①
【思维教练】要求抛物线的解析式,可先设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 利用对称轴及B点坐标可求A点坐标,从而将A、B、C三点坐标代入抛物线解 析式求解即可.
解:( 1 )设抛物线的解析式为y=ax2+bx+c, 5 ∵抛物线的对称轴为直线x= ,与x轴交于点A、B(1,0), 2 由抛物线的对称性可知:A(4,0),
将点A(-3,0),点B(0,3)代入抛物线解析式得,
Hale Waihona Puke 9 3b c 0 ,解得 b 2 c 3 c 3
∴抛物线的解析式为y=-x2-2x+3;
( 2 )求△ABC的面积;
例题图②
【思维教练】要求△ABC的面积,以AC为底,BO为高来计算,要求AC的长 度,只需知道点C的坐标 ( 2 )∵B(0,3),∴OB=3, ∵抛物线解析式为y=-x2-2x+3, 则抛物线对称轴为直线x=-1, 又∵A(-3,0)、C两点关于抛物线对称轴对称, ∴C(1,0), ∴AC=4, ∴S△ABC=6;
( 4 )如解图③,由( 2 )知△ABC的面积为6,设N(n,n+3), 1 1 ( i )当S△ANN′= S△ABC=2时, (n+3)(n+3)=2, 3 2 解得n1=-1,n2=-5(不在线段AB上,舍去), ∴N(-1,2); 2 1 ( ii )当S△ANN′= S△ABC=4时, (n+3)(n+3)=4, 3 2 解得n1= 2 2 3 , n1= 2 2 3 (不在线段AB上, 舍去), ∴N (2 2 3,2 2) , 综上所述,N点的坐标为(-1,2)或 (2 2 3,2 2) 例题解图③
(1 3,1) ,
(1 5,1)
(1 3,1) 使得S△ACG=2;
例题解图②
在x轴下方存在点G,G点坐标为 (1 5,1) , ,使得S△ACG=2;
( 4 )点N是线段AB上一点,作NN′⊥x轴,试确定N点的位置,使△ABC的面积 被直线NN′分为1∶2的两部分;
例题图④
( 5 )存在.要使△FBC的周长最小,即BC+BF+CF的值最小. 在Rt△OBC中,OB=1,OC=2, 由勾股定理得,BC=
5 ∴只需BF+CF的值最小,
,为定值,
∵点B与点A关于抛物线对称轴对称, ∴直线AC与抛物线对称轴的交点即为所求的点F, 5 如解图所示,将x= , 2 1 代入直线AC的解析式y= x-2中, 2 3 得y= . 4