中考数学中二次函数常考常新的18种命题方式
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专题01 二次函数中的动点问题
1、如图①,已知抛物线y =ax 2﹣4amx +3am 2(a 、m 为参数,且a >0,m >0)与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于点C .
(1)求点B 的坐标(结果可以含参数m );
(2)连接CA 、CB ,若C (0,3m ),求tan ∠ACB 的值;
(3)如图①,在(2)的条件下,抛物线的对称轴为直线l :x =2,点P 是抛物线上的一个动点,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P ,使△POF 成为以点P 为直角顶点的的等腰直角三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 的坐标,若不存在,请说明理由.
【解析】(1)令y =0,则有ax 2﹣4amx +3am 2=0,解得:x 1=m ,x 2=3m , ①m >0,A 在B 的左边,①B (3m ,0); (2)如图1,过点A 作AD ⊥BC ,垂足为点D ,
由(1)可知B (3m ,0),则△BOC 为等腰直角三角形,
①OC =OB =3m ,①BC =m ,
又①∠ABC =45°,①∠DAB =45°,①AD =BD ,
①AB =2m ,①AD =,CD =m ,
①tan ∠ACB =
AD 1
CD 2
==;
(3)①由题意知x =2为对称轴,①2m =2,即m =1, ①在(2)的条件下有(0,3m ),①3m =3am 2,解得m =
1
a
,即a =1,①抛物线的解析式为y =x 2﹣4x +3, ①当P 在对称轴的左边,如图2,过P 作MN ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,
①△OPF 是等腰直角三角形,且OP =PF ,易得△OMP ≌△PNF ,①OM =PN ,
①P (m ,m 2﹣4m +3),则﹣m 2+4m ﹣3=2﹣m ,解得:m
①P ); ①当P 在对称轴的右边,如图3,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,
同理得△ONP ≌△PMF ,①PN =FM ,则﹣m 2+4m ﹣3=m ﹣2,解得:x 35
;
P 的坐标为(
3122+)或(3122
);
综上所述,点P )或)或)或)
2、如图1,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =−(x −a )(x −4)(a <0)与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左侧),与y 轴交于点C ,点D 为抛物线的顶点.
(1)若D 点坐标为(32,25
4
),求抛物线的解析式和点C 的坐标;
(2)若点M 为抛物线对称轴上一点,且点M 的纵坐标为a ,点N 为抛物线在x 轴上方一点,若以C 、B 、M 、N 为顶点的四边形为平行四边形时,求a 的值;
(3)直线y =2x +b 与(1)中的抛物线交于点D 、E (如图2),将(1)中的抛物线沿着该直线方向进行平移,平移后抛物线的顶点为D ′,与直线的另一个交点为E ,与x 轴的交点为B ′,在平移的过程中,求D ′E ′的长度;当∠E ′D ′B ′=90°时,求点B ′的坐标.
【解析】(1)依题意得:254=−(32−a)(3
2−4),解得a =−1,①y =-(x +1)(x -4)或y =−x 2+3x +4,①C (0,4) (2)由题意可知A (a,0)、B (4,0)、C (0,−4a ),对称轴为直线x =a+42
,则M (
a+42
,a)
①MN//BC ,且MN =BC ,根据点的平移特征可知N (a−42
,−3a)
则−3a =−(
a−42
−a)⋅(
a−42
−4),解得:a =−2±2√13(舍去正值);
①当BC 为对角线时,设N (x,y ),根据平行四边形的对角线互相平分可得{a+4
2+x =4a +y =−4a ,解得{
x =4−a
2y =−5a , 则−5a =−(
4−a 2
−a)⋅(
4−a 2−4),解得:a =
6±2√21
3,①a 1=−2−2√13,a 2=
6−2√21
3
(3)联立{y =2x +13
4y =−x 2+3x +4 ,解得:{x 1=
3
2y 1=254 (舍去),{x 2=−1
2y 2=9
4 则DE =2√5,根据抛物线的平移规律,则平移后的线段D ′E ′始终等于2√
5 设平移后的D ′(m,2m +
13
4
),则E ′(m −2,2m −34),平移后的抛物线解析式为:y =−(x −m )2+2m +134
则D ′B ′:y =−1
2x +n 过(m,2m +13
4
),①y =−12x +52m +13
4
,则B ′(5m +
132
,0)
抛物线y =−(x −m )2+2m +13
4过B ′(5m +132
,0),解得m 1=−3
2,m 2=−13
8
①B 1′(−1,0),B 2′(−
138
,0)(与D ′重合,舍去),①B ′(−1,0)
3、如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=1
2
x﹣3交于,B两点,其中点A在y轴上,点B坐标为(﹣4,﹣5),
点P为y轴左侧的抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴于点C,交AB于点D.
(1)求抛物线对应的函数解析式;
(2)以O,A,P,D为顶点的平行四边形是否存在若存在,求点P的坐标;若不存在,说明理由.
【分析】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)PD=|m²+4m|,①PD∥A O,则当PD=O A=3时,存在以O,A,P,D为顶点的平行四边形,即PD=|m²+4m|=3,即可求解.
【解析】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:
1645
3
b c
c
-+=-
⎧
⎨
=-
⎩
,解得:
9
2
3
b
c
⎧
=
⎪
⎨
⎪=-
⎩
,
故抛物线的表达式为:y=x2+9
2
x﹣3;
(2)存在,理由:同理直线AB的表达式为:y=1
2
x﹣3,
设点P(m,m2+9
2
m﹣3),点D(m,
1
2
m﹣3)(m<0),则PD=|m2+4m|,
①PD∥A O,则当PD=O A=3时,存在以O,A,P,D为顶点的平行四边形,即PD=|m2+4m|=3,
①当m2+4m=3时,解得:m=﹣
(舍去正值),
即m2+9
2
m﹣3=1
﹣
2
,故点P(﹣2
1
﹣
2
),
①当m2+4m=﹣3时,解得:m=﹣1或﹣3,
同理可得:点P(﹣1,﹣13
2
)或(﹣3,﹣
15
2
);
综上,点P(﹣2
,﹣1
﹣
2
)或(﹣1,﹣
13
2
)或(﹣3,﹣
15
2
).
【小结】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到待定系数法求函数解析式、平行四边形性质等,要注意分类讨论思想的运用.