二次函数与几何综合题目背景07年课改后,最后一题普遍为抛物线和几何结合(主要是与三角形结合)的代数几何综合题,计算量较大。
几何题可能想很久都不能动笔,而代数题则可以想到哪里写到哪里,这就让很多考生能够拿到一些步骤分。
因此,课改之后,武汉市数学中考最后一题相对来说要比以前简单不少,而这也符合教育部要求给学生减轻负担的主旨,因此也会继续下去。
要做好这最后一题,主要是要在有限的时间里面找到的简便的计算方法。
要做到这一点,一是要加强本身的观察力,二是需要在平时要多积累一些好的算法,并能够熟练运用,最后就是培养计算的耐心,做到计算又快又准。
题型分析题目分析及对考生要求(1)第一问通常为求点坐标、解析式:本小问要求学生能够熟练地掌握待定系数法求函数解析式,属于送分题。
(2)第二问为代数几何综合题,题型不固定。
解题偏代数,要求学生能够熟练掌握函数的平移,左加右减,上加下减。
要求学生有较好的计算能力,能够把题目中所给的几何信息进行转化,得到相应的点坐标,再进行相应的代数计算。
(3)第三问为几何代数综合,题型不固定。
解题偏几何,要求学生能够对题目所给条件进行转化,合理设参数,将点坐标转化为相应的线段长,再根据题目条件合理构造相似、全等,或者利用锐角三角函数,将这些线段与题目构建起联系,再进行相应计算求解,此处要求学生能够熟练运用韦达定理,本小问综合性较强。
在我们解题时,往往有一些几何条件,我们直接在坐标系中话不是很好用,这时我们需要对它进行相应的条件转化,变成方便我们使用的条件,以下为两种常见的条件转化思想。
1、遇到面积条件:a.不规则图形先进行分割,变成规则的图形面积;b.在第一步变化后仍不是很好使用时,根据同底等高,或者等底同高的三角形面积相等这一性质,将面积进行转化;c.当面积转化为一边与坐标轴平行时,以这条边为底,根据面积公式转化为线段条件。
2、遇到角度条件:找到所有与这些角相等的角,以这些角为基础构造相似、全等或者利用锐角三角函数,转化为线段条件。
二次函数与三角形综合【例1】.(2012武汉中考)如图1,点A为抛物线C1:y=x2﹣2的顶点,点B的坐标为(1,0)直线AB交抛物线C1于另一点C(1)求点C的坐标;(2)如图1,平行于y轴的直线x=3交直线AB于点D,交抛物线C1于点E,平行于y轴的直线x=a交直线AB于F,交抛物线C1于G,若FG:DE=4:3,求a的值;(3)如图2,将抛物线C1向下平移m(m>0)个单位得到抛物线C2,且抛物线C2的顶点为点P,交x轴于点M,交射线BC于点N.NQ⊥x轴于点Q,当NP平分∠MNQ 时,求m的值.考点:二次函数综合题。
解答:解:(1)当x=0时,y=﹣2;∴A(0,﹣2).设直线AB的解析式为y=kx+b,则:,解得∴直线AB解析式为y=2x﹣2.∵点C为直线y=2x﹣2与抛物线y=x2﹣2的交点,则点C的横、纵坐标满足:,解得、(舍)∴点C的坐标为(4,6).(2)直线x=3分别交直线AB和抛物线C1于D.E两点.∴y D=4,y E=,∴DE=.∵FG=DE=4:3,∴FG=2.∵直线x=a分别交直线AB和抛物线C1于F、G两点.∴y F=2a﹣2,y G=a2﹣2∴FG=|2a﹣a2|=2,解得:a1=2,a2=﹣2+2,a3=2﹣2.(3)设直线MN交y轴于T,过点N做NH⊥y轴于点H;设点M的坐标为(t,0),抛物线C2的解析式为y=x2﹣2﹣m;∴0=﹣t2﹣2﹣m,∴﹣2﹣m=﹣t2.∴y=x2﹣t2,∴点P坐标为(0,﹣t2).∵点N是直线AB与抛物线y=x2﹣t2的交点,则点N的横、纵坐标满足:,解得、(舍)∴N(2﹣t,2﹣2t).NQ=2﹣2t,MQ=2﹣2t,∴MQ=NQ,∴∠MNQ=45°.∴△MOT、△NHT均为等腰直角三角形,∴MO=OT,HT=HN∴OT=4,NT=﹣,NH=(2﹣t),PT=﹣t+t2.∵PN平分∠MNQ,∴PT=NT,∴﹣t+t2=(2﹣t),∴t1=﹣2,t2=2(舍)﹣2﹣m=﹣t2=﹣(﹣2)2,∴m=2.【例2】.(2011武汉中考)如图1,抛物线y=ax2+bx+3经过A(-3,0),B(-1,0)两点.(1)求抛物线的解析式;(2)设抛物线的顶点为M,直线y=-2x+9与y轴交于点C,与直线OM 交于点 D.现将抛物线平移,保持顶点在直线OD上.若平移的抛物线与射线CD(含端点C)只有一个公共点,求它的顶点横坐标的值或取值范围;(3)如图2,将抛物线平移,当顶点至原点时,过Q(0,3)作不平行于x轴的直线交抛物线于E,F两点.问在y轴的负半轴上是否存在点P,使△PEF的内心在y轴上.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【例3】. (2010武汉中考)如图,拋物线y 1=ax 2-2ax +b 经过A(-1,0),C(2,23)两点,与x 轴交于另一点B ; (1) 求此拋物线的解析式;(2) 若拋物线的顶点为M ,点P 为线段OB 上一动点(不与点B 重合),点Q 在线段MB 上移动,且∠MPQ=45︒,设线段OP=x ,MQ=22y 2,求y 2与x 的函数关系式,并直接写出自变量x 的取值范围;(3) 在同一平面直角坐标系中,两条直线x=m ,x=n 分别与拋物线交于点E ,G ,与(2)中的函数图像交于点F ,H 。
问四边形EFHG 能否为平行四边形?若能,求m ,n 之间的数量关系;若不能,请说明理由。
25. 解:(1) ∵拋物线y 1=ax 2-2ax +b 经过A(-1,0),C(0,23)两点,∴⎪⎩⎪⎨⎧==++2302b b a a ,∴a= -21, b=23,∴拋物线的解析式为y 1= -21x 2+x +23。
(2) 作MN ⊥AB ,垂足为N 。
由y 1= -21x 2+x +23易得M(1,2),N(1,0),A(-1,0),B(3,0),∴AB=4,MN=BN=2,MB=22, ∠MBN=45︒。
根据勾股定理有BM 2-BN 2=PM 2-PN 2。
∴(22)2-22=PM 2= -(1-x)2… ,又∠MPQ=45︒=∠MBP , ∴△MPQ~△MBP,∴PM 2=MQ ⨯MB=22y 2⨯22… 。
由 、 得y 2=21x 2-x +25。
∵0≤x<3,∴y 2与x 的函数关系式为y 2=21x 2-x +25(0≤x<3)。
(3) 四边形EFHG 可以为平行四边形,m 、n 之间的数量关系是 m +n=2(0≤m ≤2,且m ≠1)。
∵点E 、G 是抛物线y 1= -21x 2+x +23分别与直线x=m ,x=n 的交点,∴点E 、G 坐标为E(m ,-21m 2+m +23),G(n ,-21n 2+n +23)。
同理,点F 、H 坐标为F(m ,21m 2-m +25),H(n ,21n 2-n +25)。
∴EF=21m 2-m +25-(-21m 2+m +23)=m 2-2m +1,GH=21n 2-n +25-(-21n 2+n +23)=n 2-2n +1。
∵四边形EFHG 是平行四边形,EF=GH 。
∴m 2-2m +1=n 2-2n +1,∴(m +n -2)(m -n)=0。
由题意知m ≠n ,∴m +n=2 (0≤m ≤2,且m ≠1)。
因此,四边形EFHG 可以为平行四边形,m 、n 之间的数量关系是m +n=2 (0≤m ≤2,且m ≠1)。
【例4】. (2009武汉中考)如图,抛物线经过、两点,与轴交于另一点. (1)求抛物线的解析式;(2)已知点在第一象限的抛物线上,求点关于直线对称的点的坐标; (3)在(2)的条件下,连接,点为抛物线上一点,且,求点的坐标.25.解:(1)抛物线经过,解得抛物线的解析式为.(2)点在抛物线上,,即,或.点在第一象限,点的坐标为. 由(1)知. 设点关于直线的对称点为点.,,且,, 点在轴上,且.,. 即点关于直线对称的点的坐标为(0,1).(3)方法一:作于,于.由(1)有:, .,且.,24y ax bx a =+-(10)A -,(04)C ,x B (1)D m m +,D BC BD P 45DBP ∠=°P 24y ax bx a =+-(10)A -,(0C 404 4.a b a a --=⎧∴⎨-=⎩,13.a b =-⎧⎨=⎩,∴234y x x =-++(1)D m m +,2134m m m ∴+=-++2230m m --=1m ∴=-3m =D ∴D (34),45OA OB CBA =∴∠=,°D BC E (04)C ,CD AB ∴∥3CD =45ECB DCB ∴∠=∠=°E ∴y 3CE CD ==1OE ∴=(01)E ∴,D BC PF AB ⊥F DE BC ⊥E 445OB OC OBC ==∴∠=,°45DBP CBD PBA ∠=∴∠=∠°,(04)(34)C D ,,,CD OB ∴∥3CD =45DCE CBO ∴∠=∠=°2DE CE ∴==,. 设,则,,. 点在抛物线上,,(舍去)或,. 方法二:过点作的垂线交直线于点,过点作轴于.过点作于.. ,又,.,,. 由(2)知,. ,直线的解析式为.解方程组得 点的坐标为.4OB OC ==BC ∴=BE BC CE ∴=-=3tan tan 5DE PBF CBD BE ∴∠=∠==3PF t =5BF t =54OF t ∴=-(543)P t t ∴-+,P ∴23(54)3(54)4t t t =--++-++0t ∴=2225t =266525P ⎛⎫∴- ⎪⎝⎭,D BD PB Q D DH x ⊥H Q QG DH ⊥G 45PBD QD DB ∠=∴=°,QDG BDH ∴∠+∠90=°90DQG QDG ∠+∠=°DQG BDH ∴∠=∠QDG DBH ∴△≌△4QG DH ∴==1DG BH ==(34)D ,(13)Q ∴-,(40)B ,∴BP 31255y x =-+23431255y x x y x ⎧=-++⎪⎨=-+⎪⎩,,1140x y =⎧⎨=⎩,;222566.25x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴P 266525⎛⎫- ⎪⎝⎭,【例5】.(2011年四调)如果抛物线C1的顶点在抛物线C2上,同时,抛物线C2的顶点在抛物线C1上,那么,我们称抛物线C1与C2关联.(1)已知抛物线①y=x2+2x﹣1,判断下列抛物线②y=﹣x2+2x+1;③y=x2+2x+1与已知抛物线①是否关联,并说明理由.(2)抛物线C1:y=(x+1)2﹣2,动点P的坐标为(t,2),将抛物线绕点P(t,2)旋转180°得到抛物线C2,若抛物线C1与C2关联,求抛物线C2的解析式.(3)A为抛物线C1:y=(x+1)2﹣2的顶点,B为与抛物线C1关联的抛物线顶点,是否存在以AB为斜边的等腰直角△ABC,使其直角顶点C在y轴上?若存在,求出C点的坐标;若不存在,请说明理由.考点:二次函数综合题。