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预测15 二次函数与动点的综合
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一个动点或两个动点与其它知识的综合运用
二次函数与动点的综合是初中数学的重点内容,也是各地中考考查的一个热点!往往作为大家所说的压轴题,其难度和重要性不言而喻。
1.从考点频率看,一个动点或两个动点与其它知识的综合运用是高频考点。
2.从题型角度看,以解答题形式考查,分值约11分。
1. “动点型问题”的基本类型。
① 特殊四边形为背景;
② 点动带线动得出动三角形;
③ 探究动三角形的问题(相似、等腰三角形、面积);
④ 求直线、抛物线的解析式;
⑤ 探究存在性问题。
2. “动点型问题”的解决方法。
解决“动点型问题”的关键是动中求静,灵活运用“动中求静”,找到并运用不变的数、不变的量、不变的关系,建立函数关系及综合应用代数、几何知识解决问题。
【要点诠释】 根据题意灵活运用特殊三角形和四边形的相关性质、判定、定理知识确定二次函数关系式,通过二次函数解析式或函数图象判定“动点型问题”涉及的线与线关系、特殊三角形、四边形及相应的周长、面积,还有存在、最值等问题。
动态几何特点---问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置)。有时还会有2个点沿不同方向,以不同的速度去运动,此类题只要“动中求静”。
1.(2021·辽宁中考真题)如图,已知点,点,直线过点B交y轴于点C,交x轴于点D,抛物线经过点A、C、D,连接、.
(1)求抛物线的表达式;(2)判断的形状,并说明理由;
(3)E为直线上方的抛物线上一点,且,求点E的坐标;
(4)N为线段上的动点,动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿线段运动到点N,再以每秒个单位长度的速度沿线段运动到点C,又以每秒1个单位长度的速度沿线段向点O运动,当点P运动到点O后停止,请直接写出上述运动时间的最小值及此时点N的坐标.
【答案】(1);(2)△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°,理由见解析;(3)E(,);(4)运动时间t的最小值为,此时N坐标为(﹣6,)
【分析】(1)由点B坐标求出m值,进而求得点C坐标,利用待定系数法求抛物线的表达式即可;
(2)由两点间距离公式求得AC2、AB2、BC2,利用勾股定理的逆定理即可做出判断;
(3)由(2)中数据可知∠BCA=∠ECA,延长BA至F,使AF=AB,连接CF,则点E为直线CF与抛物线的交点,求出直线CF的解析式,与抛物线联立方程组,解之即可求得点E坐标;
(4)过N作MN⊥AC于M,过F作⊥BC交AC于,连接FN,则FN=BN,求得MN=,由点P运动时间t===,当F、N、M三点共线时,t最小,进一步求解即可解答.
【详解】解:(1)∵直线过点B交y轴于点C,
∴将代入得:﹣4=2×(﹣5)+m,解得:m=6,则C(0,6),
将A(﹣8,0)、C(0,6)代入,
得:,解得:,∴抛物线的表达式为;
(2)△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°,理由为:由题意,AB2=(﹣8+5)2+(0+4)2=25,
AC2=(﹣8+0)2+(0﹣6)2=100,BC2=(﹣5+0)2+(﹣4﹣6)2=125,
∴AC2+AB2=BC2,∴△ABC为直角三角形,且∠BAC=90°;
(3)由(2)知AB=5,AC=10,∴tan∠BCA= =tan∠ECA,∴∠BCA=∠ECA,
延长BA至F,使AF=AB,连接CF,则点B、F关于点A对称,∴F(﹣11,4),
∵∠BAC=∠FAC=90°,AF=AB,AC=AC,∴△FAC≌△BAC,∴∠BCA=∠FCA,
∴点E为直线CF与抛物线的交点,
设直线CF的解析式为y=kx+b,则,解得:,∴直线CF的解析式为,
联立方程组,解得:或(舍去),
故点E坐标为(,);
(4)过N作MN⊥BC于M,过F作⊥BC交AC于,连接FN,则FN=BN,
∵AB=5,BC=,∴sin∠BCA=,∴MN=,又CO=6,
∴点P运动时间t===≥+6,
当F、N、M三点共线时,t最小,
∵AC=10,BC=,∴sin∠ABC= ,∴= ,
∴点P运动时间t的最小值为,由直线BC的表达式y=2x+6得点D坐标为(﹣3,0),
∵FD=,∴点D与点重合,则点N(即)为直线FD与直线AC的交点,
由点A(﹣8,0)和C(0,6)得直线AC的表达式为,
由点F(﹣11,4)和D(﹣3,0)得直线FD的表达式为,
联立方程组,解得:,∴此时N坐标为(﹣6,),
【点睛】本题考查二次函数的综合,涉及待定系数法求解函数解析式、两点间的距离公式、勾股定理的逆定理、锐角