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专题17 多函数综合问题
多函数综合题是指一次函数、反比例函数与二次函数的综合,考查形式多样,包括存在性问题、面积问题、线段和差的最值问题以及角度的问题。在解决此类问题,首先掌握各函数的图像与性质是解决问题的前提。
(2022·贵州黔西·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,经过点的直线AB与y轴交于点.经过原点O的抛物线交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线的表达式;
(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当轴且时,求点M的坐标;
(3)P是抛物线上一动点,Q是平面直角坐标系内一点.是否存在以点A,C,P,Q为顶点的四边形是矩形?若存在,直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)求出直线AB的表达式为,设,,分当M在N点上方时,.和当M在N点下方时,,即可求出M的坐标;
(3)画出图形,分AC是四边形的边和AC是四边形的对角线,进行讨论,利用勾股定理、相似三角形的判定与性质、函数图像的交点、平移等知识点进行解答即可得出答案.
【答案】(1)
(2)或或
(3)存在,或或或
【详解】(1)解:∵抛物线过点,
∴,解得,
∴抛物线的表达式为.
(2)设直线AB的解析式为:,
∵直线AB经过,,
∴,
∴,
∴直线AB的表达式为.
∵轴,可设,,其中.
当M在N点上方时,.
解得,(舍去).
∴.
当M在N点下方时, .
解得,.
∴,.
综上所述,满足条件的点M的坐标有三个,,.
(3)存在.满足条件的点Q的坐标有4个.,,,.
理由如下:
①如图,若AC是四边形的边.
当时,
∴拋物线的对称轴与直线AB相交于点.
过点C,A分别作直线AB的垂线交抛物线于点,,
∵,,
∴,,.
∵,
∴.
∴.
∴点与点D重合.
当时,四边形是矩形.
∵向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.
∴向右平移1个单位,向上平移1个单位得到.
此时直线的解析式为.
∵直线与平行且过点,
∴直线的解析式为.
∵点是直线与拋物线的交点,
∴.
解得,(舍去).
∴.当时,四边形是矩形.
∵向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.
∴向左平移3个单位,向上平移3个单位得到.
②如图,若AC是四边形的对角线,
当时.过点作轴,垂足为H,过点C作,垂足为K.
可得,.
∴.
∴.
∴.
∵点P不与点A,C重合,
∴和.
∴.
∴.
∴如图,满足条件的点P有两个.即,.
当时,四边形是矩形.
∵向左平移个单位,向下平移个单位得到.
∴向左平移个单位,向下平移个单位得到.
当时,四边形是矩形.
∵向右平移个单位,向上平移个单位得到.
∴向右平移个单位,向上平移个单位得到.
综上,满足条件的点Q的坐标为或或或.
本题主要考查的是二次函数的综合应用,本题主要涉及了待定系数法求函数的解析式、勾股定理,矩形的性质,相似三角形的判定与性质,点的平移等知识,根据题意画出符合条件的图形、进行分类讨论是解题的关键.
(2022·山西·中考真题)综合与探究
如图,二次函数的图象与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点P是第一象限内二次函数图象上的一个动点,设点P的横坐标为m.过点P作直线轴于点D,作直线BC交PD于点E
(1)求A,B,C三点的坐标,并直接写出直线BC的函数表达式;
(2)当是以PE为底边的等腰三角形时,求点P的坐标;
(3)连接AC,过点P作直线 ,交y轴于点F,连接DF.试探究:在点P运动的过程中,是否存在点P,使得,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.
(1)令中y和x分别为0,即可求出A,B,C三点的坐标,利用待定系数法求直线BC的函数表达式;
(2)过点C作于点G,易证四边形CODG是矩形,推出,,,再证明,推出,由等腰三角形三线合一的性质可以得出, 则,由P点在抛物线上可得,联立解出m,代入二次函数解析式即可求出点P的坐标;
(3)分点F在y轴的负半轴上和点F在y轴的正半轴上两种情况,画出大致图形,当时,,由(2)知,用含m的代数式分别表示出OF,列等式计算即可.
【答案】(1),点C的坐标为;
(2)
(3)存在;m的值为4或
【详解】(1)解:由得,
当时,,
∴点C的坐标为.
当时,,
解得.
∵点A在点B的左侧,
∴点A,B的坐标分别为.
设直线BC的函数表达式为,
将,代入得,
解得,
∴直线BC的函数表达式为﹒
(2)解:∵点P在第一象限抛物线上,横坐标为m,且轴于点D,
∴点P的坐标为,,
∴.
∵点B的坐标为,点C的坐标为,
∴,.
过点C作于点G,则.
∵,
∴四边形CODG是矩形,
∴ ,,.
∴.
∵,
∴.
∴,即,
∴.
在中,
∵,
∴.
∴,
∴
解得(舍去),
∴.
当时,﹒
∴点P的坐标为.
(3