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【临门一脚】预测09 二次函数与线段、面积、角度问题
一、【中考预测】
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出题概率:☆☆☆☆☆
考向大胆猜:压轴题
二、【知识回顾】
1.二次函数与线段的和差
如图:x轴上取一点P,使PB+PA最短?(将军饮马模型)
2.二次函数与周长
如图:y轴上取一点P,使△PAD的周长最小?(AD是定长线段,因此只要PA+PD最短即可)
3.二次函数与距离
如图:在直线BD下方的抛物线上,取一点P,使点P到直线BD的距离最大?(BD是定长线段,P到BD距离最大,即△BDP面积最大)
4.二次函数与面积
(1)如图:在直线BD下方的抛物线上取一点P,使的面积最大?(过点P作y轴的平行线,将△PBD分割成2个同底的三角形,则:(y上动-y下动)(x右定-x左定)【铅锤法】)
(2)如图:在直线BD下方的抛物线上取一点P,使四边形DOBP的面积最大?(四边形分割两个三角形,S△BOD定值,求S△PBD最大即可)
(3)如图:在抛物线上取一点P,使S△PBC=2S△ABD?(设出动点P的坐标,利用铅锤法表示出△PBC面积即可)
5.二次函数与角度
如图:若点P在抛物线上,且∠PBD=90°,求点P的坐标。(利用直线BD的解析式及勾股定理或全等原理,数形结合,列出有关的方程,即可求出点P的坐标.)
三、【历年真题】
【真题1】(2022·福建·统考中考真题)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线经过A(4,0),B(1,4)两点.P是抛物线上一点,且在直线AB的上方.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△OAB面积是△PAB面积的2倍,求点P的坐标;
(3)如图,OP交AB于点C,交AB于点D.记△CDP,△CPB,△CBO的面积分别为,,.判断是否存在最大值.若存在,求出最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,或(3,4)
(3)存在,
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)待定系数法求得直线AB的解析式为,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.过点B作BE⊥PM,垂足为E.可得 ,设,则.由,解方程求得的值,进而即可求解;
(3)由已知条件可得,进而可得 ,过点分别作轴的垂线,垂足分别,交于点,过作的平行线,交于点,可得,设,,则,根据可得,根据 ,根据二次函数的性质即可求的最大值.
【详解】(1)解:(1)将A(4,0),B(1,4)代入,
得,
解得.
所以抛物线的解析式为.
(2)设直线AB的解析式为,
将A(4,0),B(1,4)代入,
得,
解得.
所以直线AB的解析式为.
过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.
过点B作BE⊥PM,垂足为E.
所以
.
因为A(4,0),B(1,4),所以.
因为△OAB的面积是△PAB面积的2倍,
所以,.
设,则.
所以,
即,
解得,.
所以点P的坐标为或(3,4).
(3)
记△CDP,△CPB,△CBO的面积分别为,,.则
如图,过点分别作轴的垂线,垂足分别,交于点,过作的平行线,交于点
,
,
设
直线AB的解析式为.
设,则
整理得
时,取得最大值,最大值为
【点睛】本题考查了二次函数综合,待定系数法求解析式,面积问题,相似三角形的性质与判定,第三问中转化为线段的比是解题的关键.
【真题2】(2021·福建·统考中考真题)已知抛物线与x轴只有一个公共点.
(1)若抛物线过点,求的最小值;
(2)已知点中恰有两点在抛物线上.
①求抛物线的解析式;
②设直线l:与抛物线交于M,N两点,点A在直线上,且,过点A且与x轴垂直的直线分别交抛物线和直线l于点B,C.求证:与的面积相等.
【答案】(1)-1;(2)①;②见解析
【分析】(1)先求得c=1,根据抛物线与x轴只有一个公共点,转化为判别式△=0,从而构造二次函数求解即可;
(2)①根据抛物线与x轴只有一个公共点,得抛物线上的点只能落在x轴的同侧,据此判断即可;②证明AB=BC即可
【详解】解:因为抛物线与x轴只有一个公共点,
以方程有两个相等的实数根,
所以,即.
(1)因为抛物线过点,所以,
所以,即.
所以,
当时,取到最小值.
(2)①因为抛物线与x轴只有一个公共点,
所以抛物线上的点只能落在x轴的同侧.
又点中恰有两点在抛物线的图象上,
所以只能是在抛物线的图象上,
由对称性可得抛物线的对称轴为,所以,
即,因为,所以.
又点在抛物线的图象上,所以,
故抛物线的解析式为.
②由题意设,则.
记直线为m,分别过M,N作,垂足分别为E,F,
即,
因为,所以.
又,所以,所以.
所以,所以,即.
所以,
即.①
把代入,得,
解得,
所以.