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文檔簡介
1、專題九:二次函數(shù)壓軸題【問題解析】中考壓軸題是中考必不可少的試題,這類題一般是融代數(shù)、幾何為一體的綜合題,或 者是解決實際問題的綜合題.此類題注重對數(shù)學思想方法、探究性思維能力和創(chuàng)新思維能 力的考查,涉及的知識比較多,信息量大,題目靈活,要求學生有較高的分析問題、解決 問題的能力.它符合新課標對學生能力提高的要求.從近幾年各省市中考數(shù)學壓軸題來看,作為試卷的最后一題,一般都是循序漸進地設 置幾個問題,對學生的要求一步步的抬高.壓軸題涉及知識多,覆蓋面廣,綜合性強,難 度系數(shù)大,關系比較復雜,解法靈活,既考查了學生的基礎知識和基本技能,又考查了學 生的數(shù)學思想方法和探索創(chuàng)新能力、解決問題能力,是
2、必不可少的.近幾年來主要以函數(shù) 和幾何綜合題、二次函數(shù)與代數(shù)知識綜合應用、一次函數(shù)與二次函數(shù)綜合題、開放探究題 等類型出現(xiàn),【熱點探究】類型一:拋物線與三角形的綜合問題【例題1】(2016 云南省昆明市) 如圖1,對稱軸為直線x=L的拋物線經過 B (2, 0)、C (0, 4)兩點,拋物線與 x軸的另一交點為 A(1)求拋物線的解析式;(2)若點P為第一象限內拋物線上的一點, 設四邊形COBP勺面積為S,求S的最大值;(3)如圖2,若M是線段BC上一動點,在x軸是否存在這樣的點 Q使MQE等腰 三角形且 MQB為直角三角形?若存在,求出點Q的坐標;若不存在,請說明理由.【考點】二次函數(shù)綜合題
3、.【分析】(1)由對稱軸的對稱性得出點 A的坐標,由待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;(2)作輔助線把四邊形 COB分成梯形和直角三角形,表示出面積S,化簡后是一個關于S的二次函數(shù),求最值即可;(3)畫出符合條件的 Q點,只有一種,利用平行相似得對應高的比和對應邊的比相 等列比例式;在直角 OCQ和直角4CQM利用勾股定理列方程;兩方程式組成方程組求解 并取舍.【解答】解:(1)由對稱性得:A(- 1, 0),設拋物線的解析式為:y=a (x+1) (x-2),把 C (0, 4)代入:4=-2a, a= 2, -y=- 2 (x+1) (x 2),,拋物線的解析式為:y=-2x2+2x+4;1,
4、 c 2 c .B= -m ( - 2m+2m+4+42(2m+2m+4) ( 2 - mi),(2)如圖1,設點P (n - 2m2+2m+4 ,過P作PDLx軸,垂足為 D,S = S 梯形+Sa PD.S=- 2m+4m+4= 2 ( m 1) 2+6,- 2V 0,S有最大值,則S大二6;(3)如圖2,存在這樣的點 Q,使MQE等腰三角形且 MQB為直角三角形, 理由是:設直線BC的解析式為:y=kx+b ,r 2k+t=o把 B (2, 0)、C (0, 4)代入得:,.,I. b 二 4解得:I,, 直線BC的解析式為:y= - 2x+4,設 M (a, - 2a+4),過A作AH
5、 BG垂足為 E,則AE的解析式為:y=x+,則直線BC與直線AE的交點E (,),設 Q ( - x, 0) (x 0), AE/ QM .AB回 AQBMI ,-2己內 2r由勾股定理得:x2+42=2Xa,(- 2a+4-4) 2,4由得:ai=4 (舍),a2=,9 4葉4當a=時,x=, qa-CJ(-y, 0).麻【同步練】(2016 浙江省湖州市)如圖,已知二次函數(shù)y= - x2+bx+c (b, c為常數(shù))的圖象經過點A (3, 1),點C (0, 4),頂點為點 M,過點A作AB/x軸,交y軸于點D,交該二次函數(shù)圖象于點B,連結BC(1)求該二次函數(shù)的解析式及點 M的坐標;(
6、2)若將該二次函數(shù)圖象向下平移m (m0)個單位,使平移后得到的二次函數(shù)圖象的頂點落在 ABC的內部(不包括 ABC的邊界),求m的取值范圍;(3)點P是直線AC上的動點,若點 P,點C,點M所構成的三角形與 BCD相似,請直接寫出所有點 P的坐標(直接寫出結果,不必寫解答過程)類型二:拋物線與四邊形的綜合問題【例題2】2016 青海西寧 12分)如圖,在平面直角坐標系中,四邊形 ABC皿以AB 為直徑的。M的內接四邊形,點 A, B在x軸上,4MBC是邊長為2的等邊三角形,過點 M 作直線l與x軸垂直,交。M于點E,垂足為點 M且點D平分菽H(1)求過A, B, E三點的拋物線的解析式;(2
7、)求證:四邊形 AMCDI菱形;(3)請問在拋物線上是否存在一點巳使彳#ABP的面積等于定值5?若存在,請求出所有的點P的坐標;若不存在,請說明理由.【考點】二次函數(shù)綜合題.【分析】(1)根據題意首先求出拋物線頂點E的坐標,再利用頂點式求出函數(shù)解析式;(2)利用等邊三角形的性質結合圓的有關性質得出/ AMD =CMD= L/AMC=60 ,進而2得出DC=CM=MA=ADP可得出答案;(3)首先表示出 ABP的面積進而求出n的值,再代入函數(shù)關系式求出P點坐標.【解答】(1)解:由題意可知, MBC為等邊三角形,點 A, B, C, E均在。M上,則 MA=MB=MC=ME=2又 COL MB.
8、MO=BO=1 .A (- 3, 0), B (1, 0), E (- 1, - 2),拋物線頂點E的坐標為(-1 , -2),設函數(shù)解析式為y=a (x+1) 2- 2 (aw。)把點 B (1, 0)代入 y=a (x+1) 2- 2,解得:a=,故二次函數(shù)解析式為:y=1 (x+1) 2 - 2;(2)證明:連接DM MBE等邊三角形,/ CMB=60 , ./AMC=120 , 點D平分弧AG/ AMD = CMD=yZAMC=6i0 ,-1 ,MD=MC=MA MCD MDA是等邊三角形,DC=CM=MADA四邊形AMC為菱形(四條邊都相等的四邊形是菱形);(3)解:存在.理由如下:
9、設點P的坐標為(成n)|n| , AB=4ABx 4X |n|=5 ,即 21n|=5 ,5解得:n=51當1J時,(m+1)2-2一-解此方程得:m=2, m2=- 4即點P的坐標為(2,二),(-4,5), 22耳1R當 n二一不時,(m+1) 2- 2=-, jlZZ此方程無解,E5故所求點P坐標為(2, ), (-4,). 【同步練】(2016 四川眉山)已知如圖,在平面直角坐標系xOy中,點A B、C分別為坐標軸上上的三個點,且 OA=1, OB=3 OC=4(1)求經過 A B C三點的拋物線的解析式;(2)在平面直角坐標系 xOy中是否存在一點 P,使得以以點 A B C、P為頂
10、點的四邊 形為菱形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由;(3)若點M為該拋物線上一動點,在(2)的條件下,請求出當|PM-AM|的最大值時點M的坐標,并直接寫出|PM-AM|的最大值.類型三:拋物線與圖形變換的綜合問題【例題31(2016 陜西)如圖,在平面直角坐標系中,點O為坐標原點,拋物線y=ax2+bx+5 經過點M (1, 3)和N (3, 5)(1)試判斷該拋物線與 x軸交點的情況;(2)平移這條拋物線,使平移后的拋物線經過點A (-2, 0),且與y軸交于點B,同時滿足以A、Q B為頂點的三角形是等腰直角三角形,請你寫出平移過程,并說明理由.【考點】二次函數(shù)綜合題.【分
11、析】(1)把M N兩點的坐標代入拋物線解析式可求得a、b的值,可求得拋物線解析式,再根據一元二次方程根的判別式,可判斷拋物線與x軸的交點情況;(2)利用A點坐標和等腰三角形的性質可求得B點坐標,設出平移后的拋物線的解析式,把A、B的坐標代入可求得平移后的拋物線的解析式,比較平移前后拋物線的頂點的變 化即可得到平移的過程.【解答】解:(1)由拋物線過M N兩點,把M N坐標代入拋物線解析式可得豈4b45二3在刀/曰,解得9a+3b+5-5b二一 3,拋物線解析式為 y=x2- 3x+5,令 y=0 可得 x2 - 3x+5=0,該方程的判別式為 = (- 3) 2-4X1 X 5=9- 20=-
12、 1K0,拋物線與x軸沒有交點;(2) AOB是等腰直角三角形, A ( - 2, 0),點B在y軸上,.B 點坐標為(0, 2)或(0, - 2),可設平移后的拋物線解析式為y=x2+mx+n,7二 2當拋物線過點 A( - 2, 0), B (0, 2)時,代入可得- 八4 一 2nrfn=0平移后的拋物線為 y=x2+3x+2,解得.該拋物線的頂點坐標為(-413 11京 -),而原拋物線頂點坐標為(節(jié)),將原拋物線先向左平移3個單位,再向下平移 3個單位即可獲得符合條件的拋物線;當拋物線過A( 2,0),B (0,-2)時,代入可得24 - 2nH門二 0nrl解得 門2,平移后的拋物
13、線為 y=x2+x- 2,Y| qg |ii.該拋物線的頂點坐標為(-而原拋物線頂點坐標為( y,將原拋物線先向左平移 2個單位,再向下平移 5個單位即可獲得符合條件的拋物線.y=一二:x2+ : x+3【同步練】(2016 重慶市A卷 12分)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線與x軸交于A, B兩點(點A在點B左側),與y軸交于點C,拋物線的頂點為點 E.(1)判斷 ABC的形狀,并說明理由;(2)經過B, C兩點的直線交拋物線的對稱軸于點D,點P為直線BC上方拋物線上的一動點,當 PCD的面積最大時,Q從點P出發(fā),先沿適當?shù)穆窂竭\動到拋物線的對稱軸上點M處,再沿垂直于拋物線對稱軸的方向運動
14、到y(tǒng)軸上的點N處,最后沿適當?shù)穆窂竭\動到點A處停止.當點 Q的運動路徑最短時,求點 N的坐標及點Q經過的最短路徑的長;(3)如圖2,平移拋物線,使拋物線的頂點 E在射線AE上移動,點E平移后的對應點為點E,點A的對應點為點 A,將4AOC繞點。順時針旋車專至八41OC的位置,點A, C的對應點分別為點 A, C,且點Ai恰好落在AC上,連接GA , CE , CE 是否能為等腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點E的坐標;若不能,請說明理由.圖L圖2每用圖類型四:拋物線下的動態(tài)最值問題【例題4】(2016 貴州安順 14分)如圖,拋物線經過 A (- 1, 0), B (5, 0) , C(0
15、, I)三點.(1)求拋物線的解析式;(2)在拋物線的對稱軸上有一點 P,使PA+PC勺值最小,求點 P的坐標;(3)點M為x軸上一動點,在拋物線上是否存在一點N,使以A, C, M, N四點構成的四邊形為平行四邊形?若存在,求點N的坐標;若不存在,請說明理由.【分析】(1)設拋物線的解析式為 y=ax2+bx+c (aw0),再把A ( - 1, 0), B (5, 0), _5C (0,2)三點代入求出 a、b、c的值即可;(2)因為點A關于對稱軸對稱的點 B的坐標為(5, 0),連接BC交對稱軸直線于點 巳 求出P點坐標即可;(3)分點N在x軸下方或上方兩種情況進行討論.【解答】解:(1
16、)設拋物線的解析式為 y=ax2+bx+c (aw0),.A (-1, 0) , B (5, 0), C (0,2 )三點在拋物線上,拋物線的解析式為:y=2x2-2x- 2 ;(2)二.拋物線的解析式為:y=2x2-2x-2-2連接BG如圖1所示,旦. B (5, 0), C (0, -2),,設直線BC的解析式為y=kx+b (kw0),解得12 ,1_ 5_ ,直線BC的解析式為y=2x - 2 ,至 3_當 x=2 時,y=1 - 2 = - 23 P (2, - 2);(3)存在.如圖2所示,當點N在x軸下方時,立 拋物線的對稱軸為直線 x=2, C (0, -2),1$Ni (4,
17、 -2);當點N在x軸上方時,如圖,過點 N2作NkD)1x軸于點D,在AANaD與4M 2CO中,zm?ad=zcw2o/AN/: NM2co. .AN2g AM 2CO (ASA ,旦旦.N2D=OC=,即N2點的縱坐標為2 .2 x2 - 2x -2=工,解得 x=2+d1N 或 x=2 - VTi,1 支N2(2+x/14, 2), Nb(2-J14, 2).m 旦 ”綜上所述,符合條件的點N的坐標為(4,-幺),(2+工,?)或(2-J逋,2 ).國1,【點評】本題考查的是二次函數(shù)綜合題,涉及到用待定系數(shù)法求一次函數(shù)與二次函數(shù)的解析式、平行四邊的判定與性質、全等三角形等知識,在解答(
18、3)時要注意進行分類討論.【同步練】(煙臺市2015中考-24 )如圖,在平面直角坐標系中, 拋物線y=ax2+bx+c與。M相交 于A、B、C D四點,其中 A B兩點的坐標分別為(-1, 0), (0, -2),點D在x軸上且 AD為。M的直徑.點E是。M與y軸的另一個交點,過劣弧 筋上的點F作FHUAD于點H, 且FH=(1)求點D的坐標及該拋物線的表達式;(2)若點P是x軸上的一個動點,試求出 PEF的周長最小時點 P的坐標;(3)在拋物線的對稱軸上是否存在點Q使4QC等腰三角形?如果存在,請直接寫出點Q的坐標;如果不存在,請說明理由.類型五:拋物線下的動態(tài)存在問題【例題5】(棗莊市2
19、015中考-25 )如圖,直線y=x+2與拋物線y ax2 bx 6 (aw。)相交于A (1, 5)和B (4, mD,點P是線段AB上異于A B的動點,過點 P作PCLx軸于點D,交拋物線于點 C.(1)求拋物線的解析式;(2)是否存在這樣的 P點,使線段PC的長有最大值?若存在, 求出這個最大值;若不存在,請說明理由;(3)求 PAC為直角三角形時點 P的坐標.思路分析:此題主要考查了二次函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)最值的應用以及直角三角形的判定、函數(shù)圖象交點坐標的求法等知識解題時注意聯(lián)系,對于題(1)已知B (4, mD在直線y=x+2上,很容易求得 m的值,又因為已知拋物線圖象上的A、
20、B兩點坐標,可將其代入拋物線的解析式中,通過聯(lián)立方程組即可求得待定系數(shù)的值.(2)要弄清PC的長,實際是直線 AB與拋物線函數(shù)值的差. 可設出P點橫坐標,根據直線AB和拋物線的解析式表示出P、C的縱坐標,進而得到關于PC與P點橫坐標的函數(shù)關系式, 根據函數(shù)的性質即可求出 PC的最大值.對于題(3)當APAC為直角三角形時,根據直角頂點的不同,需要結合圖形從三種情 況進行分類討論,分別求解.解題過程:解:(1) . B (4, mm 在直線 y=x+2 上,m=4+2=6B (4, 6),A(工,5)、B (4, 6)在拋物線 y ax2 bx 6上,22 16a 4b 6,拋物線的解析式為 y
21、 2x2 8x 6 .(2)設動點P的坐標為(n, n+2),則C點的坐標為(n2,2n 8n 6), .PC=( n+2) ( 2n5 kb- r 則:2 b 2 ,解得 3k b 0 8n 6),22n 9n9=2(n -)44983 ,. PO 0,9當n=9時,4線段PC最大且為絲.8(3) .PAC為直角三角形,i)若點P為直角頂點,則/ APC=90 .由題意易知,PC/y軸,/APC=45 ,因此這種情形不存在;ii )若點A為直角頂點,則/ PAC=90 .如答圖3- 1,過點A ( 1 ,25 )作ANLx軸于點N,則ON=1 ,AN=5 .2過點A作AML直線AB,交x軸于
22、點M則由題意易知, AMN為等腰直角三角形,5 .-,MN=AN5 ,2OM=ON+mN=+5 =32 2.M (3, 0).設直線AM的解析式為:y=kx+b,,直線AM的解析式為:y= - x+3 又拋物線的解析式為:y=2x2-8x+6 聯(lián)立式,解得:x=3或x=1 (與點A重合,舍去)2 .C (3, 0),即點C、M點重合.當 x=3 時,y=x+2=5,-Pi (3, 5);iii )若點C為直角頂點,則/ ACP=90 .,y=2x2-8x+6=2 (x-2) 2-2,拋物線的對稱軸為直線如答圖3-2,作點A (關于對稱軸x=2的對稱點C,則點C在拋物線上,且當x= 7時,2y=
23、x+2=. 2P2 (7 , 2點 Pi (35)、P2均在線段AB上,U),綜上所述, PAC為直角三角形時,點 P的坐標為(3, 5)或(規(guī)律總結:熟練把握關于二次函數(shù)解析式的確定、二次函數(shù)最值的應用以及直角三角形的判定、函數(shù)圖象交點坐標的求法等知識是解此類綜合性強的問題的關鍵.【同步練】(2016 內蒙古包頭)如圖,在平面直角坐標系中,已知拋物線y=ax2+bx-2 (aw0)與x軸交于A (1, 0)、B (3, 0)兩點,與y軸交于點C,其頂點為點 D,點E的坐標為(0, -1),該拋物線與 BE交于另一點F,連接BC.(1)求該拋物線的解析式,并用配方法把解析式化為y=a (x-h
24、) 2+k的形式;(2)若點H (1, y)在BC上,連接FH,求4FHB的面積;(3) 一動點M從點D出發(fā),以每秒1個單位的速度平沿行與 y軸方向向上運動,連接OM BM設運動時間為t秒(t0),在點M的運動過程中,當t為何值時,/ OMB=900?(4)在x軸上方的拋物線上,是否存在點P,使得/ PBF被BA平分?若存在,請直接寫出點P的坐標;若不存在,請說明理由.類型六:拋物線與相似的綜合問題【例題6】(煙臺市2014中考-26 )如圖,在平面直角坐標系中,RtAABC的頂點A,C分別在y軸,x軸上,/ ACB=90 , OA=/3,拋物線y=ax2-ax - a經過點B (2, y軸交
25、于點D.(1)求拋物線的表達式;(2)點B關于直線AC的對稱點是否在拋物線上?請說明理由;(3)延長BA交拋物線于點E,連接ED,試說明ED/ AC的理由.【解析】(1)把點B的坐標代入拋物線的表達式即可求得.(2)通過AO。ACFB 求得 OC 的值,通過 OC牽 FCB 得出 DC=CB / OCD = FCB 然后得出結論.(3)設直線AB的表達式為y=kx+b,求得與拋物線的交點E的坐標,然后通過解三角函數(shù)求得結果.【解答】解:(1)把點B的坐標代入拋物線的表達式,得 Ya=ax22-2a-a,3解得a區(qū),.拋物線的表達式為 y書x2 g g(2)連接C口過點B作BFx軸于點F,則/B
26、CF吆CBF=90. /ACB=90 , . / ACO+BCF=90 ,/ ACOg CBF. .AO。ACFBCF BF設 OC=m 貝U CF=2 m,貝U有解得 m=n3=1,.OC=CF=1當 x=0 時,y=.OD=,.BF=OP / DOC = BFC=90 ,.OC牽 AFCB . DC=CB / OCD g FCB,點B C D在同一直線上,,點B與點D關于直線AC對稱,,點B關于直線AC的對稱點在拋物線上.(3)過點E作EGLy軸于點G,設直線 AB的表達式為y=kx+b ,則解得. .y= ,一x+.代入拋物線的表達式-3x解得x=2或x=- 2,當 x= - 2 時 y
27、= -(2) +. 尸上3.點E的坐標為(-2,且3),3. tan /EDG=jDG/ EDG=30. tan / OAC耍=-=工?0A/ OACg EDGED/ AC【點評】本題考查了待定系數(shù)法求解析式,三角形相似的判定及性質,以及對稱軸的性 質和解三角函數(shù)等知識的理解和掌握.【同步練】(2016 湖北荊門 14分)如圖,直線y=-Jx+2/與x軸,y軸分別交于點 A點B,兩動點D, E分別從點A,點B同時出發(fā)向點。運動(運動到點 。停止),運動速度分別 是1個單位長度/秒和仃個單位長度/秒,設運動時間為t秒,以點A為頂點的拋物線經過 點E,過點E作x軸的平行線,與拋物線的另一個交點為點
28、 G,與AB相交于點F.(1)求點A,點B的坐標;(2)用含t的代數(shù)式分別表示 EF和AF的長;(3)當四邊形ADEF為菱形時,試判斷 AFG與4AGB是否相似,并說明理由.(4)是否存在t的值,使4AGF為直角三角形?若存在,求出這時拋物線的解析式; 若不存在,請說明理由.【達標檢測】1. (2016 湖北黃石 8分)科技館是少年兒童節(jié)假日游玩的樂園.如圖所示,圖中點的橫坐標 x表示科技館從8: 30開門后經過的時間(分鐘),縱坐標 y表示到達科技館的總人數(shù).圖中曲線對應的函數(shù)解析式為y= a*, 10: 00之后來的游客較少可忽略不計. 90產+口,30x0)個單位,使平移后得到的二次函數(shù)
29、圖象的頂點落在 ABC的內部(不包括 ABC的邊界),求m的取值范圍;(3)點P是直線AC上的動點,若點 P,點C,點M所構成的三角形與 BCD相似,請 直接寫出所有點 P的坐標(直接寫出結果,不必寫解答過程)【考點】二次函數(shù)綜合題.【分析】(1)將點A、點C的坐標代入函數(shù)解析式,即可求出b、c的值,通過配方法得到點M的坐標;(2)點M是沿著對稱軸直線 x=1向下平移的,可先求出直線 AC的解析式,將x=1代入求出點M在向下平移時與 AG AB相交時y的值,即可得到 m的取值范圍;(3)由題意分析可得/ MCP=90,則若 PCM與 BCD相似,則要進行分類討論,分成 PCMh BDC或 PC
30、Mh CDB兩種,然后利用邊的對應比值求出點坐標.【解答】解:(1)把點A (3, 1),點C (0, 4)代入二次函數(shù)y=-x2+bx+c得,解得b=2:匕二4( ,3 -bSb+c1a,二次函數(shù)解析式為 y= - x2+2x+4,配方得 y=- ( x- 1) 2+5,點M的坐標為(1,5);fk=- 1(b-4(2)設直線AC解析式為y=kx+b ,把點A (3, 1), C (0, 4)代入得,3k+b=l在刀/曰解得b二 4E、,直線AC的解析式為y=-x+4,如圖所示,對稱軸直線x=1與4ABC兩邊分別交于點把x=1代入直線AC解析式y(tǒng)=-x+4解得y=3,則點E坐標為(1, 3)
31、,點F坐標為(1,1).1 5- m 3,解得 2Vm 4;(3)連接MC彳MG_y軸并延長交 AC于點N,則點G坐標為(0, 5) . MG=1 GC=5- 4=1 - mc=/1g2+CG 用 lW =近,把y=5代入y= - x+4解得x= - 1,貝U點N坐標為(1, 5), NG=GC GM=GC/ NCG = GCM=45 , / NCM=90 ,由此可知,若點 P在AC上,則/ MCP=90 ,則點 D與點C必為相似三角形對應點若有PCMh ABD(C則有CF ED ,BD=1 CD=3,. CP二L二 Cr= =CD 33 .CD=DA=3 .Z DCA=45 ,PhLy 軸,
32、若點P在y軸右側,作 ./PCH=45, CP=3把x代入y= x+4,解得 y=- kJJp J 11Pi(3與同理可得,若點 P在y軸左側,則把x=代入 y= x+4,13解得y4 J.P2);若有 PCMh ACDB則有HC _即CF CD.CP= .=3,-:,PH=3/+ 揚3,若點P在y軸右側,把x=3 代入 y= x+4 ,解得 y=1;若點P在y軸左側,把x=- 3 代入 y= x+4,解得 y=7.P3(3, 1); P4 ( 37).所有符合題意得點 P坐標有4個,分別為PiL J3虧),P3 (3,1), P4 ( 3, 7).類型二:拋物線與四邊形的綜合問題【同步練】(
33、2016 四川眉山)已知如圖,在平面直角坐標系xOy中,點A、B、C分別為坐標軸上上的三個點,且 OA=1, OB=3 OC=4(1)求經過A、B C三點的拋物線的解析式;(2)在平面直角坐標系 xOy中是否存在一點 P,使得以以點 A B C、P為頂點的四邊形為菱形?若存在,請求出點P的坐標;若不存在,請說明理由;(3)若點M為該拋物線上一動點,在(2)的條件下,請求出當|PM-AM|的最大值時點M的坐標,并直接寫出|PM-AM|的最大值.a, b, c【分析】(1)設拋物線的解析式為 y=ax2+bx+c,把A, B, C三點坐標代入求出的值,即可確定出所求拋物線解析式;(2)在平面直角坐
34、標系 xOy中存在一點P,使得以點A、B、C P為頂點的四邊形為菱形,理由為:根據 OA OR OC的長,利用勾月定理求出 BC與AC的長相等,只有當 BP與AC平行且相等時,四邊形 ACB陰菱形,可得出 BP的長,由OB的長確定出P的縱坐標,確定出P坐標,當點P在第二、三象PM時,以點 A、B、C、P為頂點的四邊形只能是平行四邊形,不是菱形;(3)利用待定系數(shù)法確定出直線PA解析式,當點 M與點P、A不在同一直線上時,根據三角形的三邊關系|PM- AM| PA,當點M與點P、A在同一直線上時,|PM-AM|=PA當點M與點P、A在同一直線上時,|PM-AM|的值最大,即點M為直線PA與拋物線
35、的交 點,聯(lián)立直線 AP與拋物線解析式,求出當|PM-AM|的最大值時M坐標,確定出|PM-AM|的 最大值即可.【解答】解:(1)設拋物線的解析式為 y=ax2+bx+c,. A (1, 0)、B (0, 3)、C (- 4, 0), c:3,16a_ 4b+c=0解得:a=一卷,b=一卷,c=3,經過A、B、C三點的拋物線的解析式為y=-x2-5-x+3;44(2)在平面直角坐標系 xOy中存在一點P,使得以點A、B、C P為頂點的四邊形為菱 形,理由為:. OB=3 OC=4 OA=1,BC=AC=5當BP平行且等于 AC時,四邊形 ACB皿菱形,BP=AC=5且點P到x軸的距離等于 O
36、B,.點P的坐標為(5, 3),當點P在第二、三象PM時,以點 A、B C、P為頂點的四邊形只能是平行四邊形,不是菱形,則當點P的坐標為(5, 3)時,以點A、B、C P為頂點的四邊形為菱形;(3)設直線PA的解析式為y=kx+b (kw0),. A (1, 0), P (5, 3),* ,|kfb=0解得:k=-, b= -,44直線PA的解析式為當點M與點P、A不在同一直線上時,根據三角形的三邊關系|PM- AM|PA,當點M與點P、A在同一直線上時,|PM-AM|=PA,當點M與點P、A在同一直線上時,|PM-AM|的值最大,即點M為直線PA與拋物線的點M的坐標為(1, 0)或(-5,爭
37、時,|PM AM|的值最大,此時|PM- AM|的最大值為5.【點評】此題屬于二次函數(shù)綜合題,涉及的知識有:二次函數(shù)的性質, 待定系數(shù)法確定熟練掌握待定系數(shù)法拋物線解析式、一次函數(shù)解析式,菱形的判定,以及坐標與圖形性質, 是解本題的關鍵.類型三:拋物線與圖形變換的綜合問題【同步練】(2016 重慶市A卷 12分)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線 y=與x軸交于A, B兩點(點A在點B左側),與y軸交于點C,拋物線的頂點為點 E.(1)判斷 ABC的形狀,并說明理由;(2)經過B, C兩點的直線交拋物線的對稱軸于點D,點P為直線BC上方拋物線上的一動點,當 PCD的面積最大時,Q從點P出發(fā),先
38、沿適當?shù)穆窂竭\動到拋物線的對稱軸上 點M處,再沿垂直于拋物線對稱軸的方向運動到y(tǒng)軸上的點N處,最后沿適當?shù)穆窂竭\動到點A處停止.當點 Q的運動路徑最短時,求點 N的坐標及點Q經過的最短路徑的長;(3)如圖2,平移拋物線,使拋物線的頂點E在射線AE上移動,點E平移后的對應點為點E,點A的對應點為點 A,將4AOC繞點。順時針旋車專至2 1OC的位置,點A, C的 對應點分別為點 A, C,且點A1恰好落在AC上,連接GA , CE , AA C1E是否能為等 腰三角形?若能,請求出所有符合條件的點E的坐標;若不能,請說明理由.圖2卷用國【分析】(1)先求出拋物線與 x軸和y軸的交點坐標,再用勾股定理的逆定理判斷出 ABC是直角三角形;(2)先求出Sapcd最大時,點 P日),然后判斷出所走的路徑最短,即最短路徑的長為PM+MN+NA長,計算即可;(3)C1E是等腰三角形,分三種情況分別建立方程計算即可.【解答】解:(1) 4ABC為直角三角形,當 y=0 時,即x2+-x+3=0, 33x 1=-x2=33 .A (-毋,0) , B (3四 0), oaVs, ob=3/3,當 x=0 時,y=3,C (0, 3),.OC=3根據勾股定理得,AC2=O百+OC=12, BC2=OB+OC=36,. .AC2+BC=48,. AB2=3-73-(一收)2=48,.
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