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2021年中考数学大题狂练之压轴大题培优突破练(江苏专用)
专题2 二次函数与面积的最值定值问题
【真题再现】
1.(2020年宿迁中考第28题)二次函数y=ax2+bx+3的图象与x轴交于A(2,0),B(6,0)两点,与y轴交于点C,顶点为E..
(1)求这个二次函数的表达式,并写出点E的坐标;
(2)如图①,D是该二次函数图象的对称轴上一个动点,当BD的垂直平分线恰好经过点C时,求点D的坐标;
(3)如图②,P是该二次函数图象上的一个动点,连接OP,取OP中点Q,连接QC,QE,CE,当△CEQ的面积为12时,求点P的坐标.
【分析】(1)由于二次函数的图象与x轴交于A(2,0)、B(6,0)两点,把A,B两点坐标代入y=ax2+bx+3,计算出a的值即可求出抛物线解析式,由配方法求出E点坐标;
(2)由线段垂直平分线的性质可得出CB=CD,设D(4,m),由勾股定理可得42+(m﹣3)2=62+32.解方程可得出答案;
(3)设CQ交抛物线的对称轴于点M,设P(n,2n+3),则Q(),设直线CQ的解析式为y=kx+3,则nk+3.解得k,求出M(4,n﹣5),ME=n﹣4.由面积公式可求出n的值.则可得出答案.
【解析】(1)将A(2,0),B(6,0)代入y=ax2+bx+3,
得,
解得
∴二次函数的解析式为y2x+3.
∵y1,
∴E(4,﹣1).
(2)如图1,图2,连接CB,CD,由点C在线段BD的垂直平分线CN上,得CB=CD.
设D(4,m),
∵C(0,3),由勾股定理可得:
42+(m﹣3)2=62+32.
解得m=3±.
∴满足条件的点D的坐标为(4,3)或.
(3)如图3,设CQ交抛物线的对称轴于点M,
设P(n,2n+3),则Q(),
设直线CQ的解析式为y=kx+3,则nk+3.
解得k,于是CQ:y=()x+3,
当x=4时,y=4()+3=n﹣5,
∴M(4,n﹣5),ME=n﹣4.
∵S△CQE=S△CEM+S△QEM.
∴n2﹣4n﹣60=0,
解得n=10或n=﹣6,
当n=10时,P(10,8),当n=﹣6时,P(﹣6,24).
综合以上可得,满足条件的点P的坐标为(10,8)或(﹣6,24).
2.(2020年淮安中考第27题)如图①,二次函数y=﹣x2+bx+4的图象与直线l交于A(﹣1,2)、B(3,n)两点.点P是x轴上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线l于点M,交该二次函数的图象于点N,设点P的横坐标为m.
(1)b= 1 ,n= ﹣2 ;
(2)若点N在点M的上方,且MN=3,求m的值;
(3)将直线AB向上平移4个单位长度,分别与x轴、y轴交于点C、D(如图②).
①记△NBC的面积为S1,△NAC的面积为S2,是否存在m,使得点N在直线AC的上方,且满足S1﹣S2=6?若存在,求出m及相应的S1,S2的值;若不存在,请说明理由.
②当m>﹣1时,将线段MA绕点M顺时针旋转90°得到线段MF,连接FB、FC、OA.若∠FBA+∠AOD﹣∠BFC=45°,直接写出直线OF与该二次函数图象交点的横坐标.
【分析】(1)将点A坐标代入二次函数解析式中,求出b,进而得出二次函数解析式,再将点B坐标代入二次函数中,即可求出n的值;
(2)先表示出点M,N的坐标,进而用MN=3建立方程求解,即可得出结论;
(3)①先求出点C坐标,进而求出直线AC的解析式,再求出直线BC的解析式,进而表示出S1,S2,最后用S1﹣S2=6建立方程求出m的值;
②先判断出CF∥OA,进而求出直线CF的解析式,再判断出AF∥x轴,进而求出点F的坐标,即可求出直线OF的解析式,最后联立二次函数解析式,解方程组即可得出结论.
【解析】(1)将点A(﹣1,2)代入二次函数y=﹣x2+bx+4中,得﹣1﹣b+4=2,
∴b=1,
∴二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
将点B(3,n)代入二次函数y=﹣x2+x+4中,得n=﹣9+3+4=﹣2,
故答案为:1,﹣2;
(2)设直线AB的解析式为y=kx+a,由(1)知,点B(3,﹣2),
∵A(﹣1,2),
∴,
∴,
∴直线AB的解析式为y=﹣x+1,
由(1)知,二次函数的解析式为y=﹣x2+x+4,
∵点P(m,0),
∴M(m,﹣m+1),N(m,﹣m2+m+4),
∵点N在点M的上方,且MN=3,
∴﹣m2+m+4﹣(﹣m+1)=3,
∴m=0或m=2;
(3)①如图1,由(2)知,直线AB的解析式为y=﹣x+1,
∴直线CD的解析式为y=﹣x+1+4=﹣x+5,
令y=0,则﹣x+5=0,
∴x=5,
∴C(5,0),
∵A(﹣1,2),B(3,﹣2),
∴直线AC的解析式为yx,直线BC的解析式为y=x﹣5,