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2024中考数学函数综合专题
存在性问题
存在性问题是指判断满足某种条件的事物或事件是否存在的问题,是近几年来各地中考的“热点”。这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。先对结论作出肯定的假设,然后由肯定假设出发,结合已知条件或挖掘出隐含条件,辅以方程思想等,进行正确的计算、推理,再对得出的结果进行分析检验,判断是否与题设、公理、定理等吻合.若无矛盾,说明假设正确,由此得出符合条件的数学对象存在;否则,说明不存在.
【考点一:等腰三角形】
问题:已知点和点,找一点,使得为等腰三角形.
如果是等腰三角形,那么存在①②③三种情况.
解法1:几何法(两圆一线)
(1)作的垂直平分线,垂直平分线上的所有点(除了和、在同一直线上)都满足条件;
(2)分别以点、为圆心,为半径作圆,圆上的所有点(除了和、在同一直线上)都满足条件;
(3)利用等腰三角形的性质、勾股定理、相似、三角函数求出线段长,由线段长得点的坐标
举个例子:在平面直角坐标系中,为坐标原点,,在轴上找一点,使为等腰三角形,
求满足条件的所有点的坐标.
【解题思路】连接,作线段的垂直平分线,再分别以、点为圆心,线段长为半径画圆,所画的“两圆一线”与轴的四个交点 、、、即为所求.
解法2:代数法
罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.
【例1】在平面直角坐标系中,点的坐标为、点的坐标为,点在轴上,作直线.点关于直线的对称点刚好在轴上,连接.
图1 图2
(1)写出一点的坐标,并求出直线对应的函数表达式;
(2)点在线段上,连接、、,当是等腰直角三角形时,求点坐标;
(3)如图2,在(2)的条件下,点从点出发以每秒2个单位长度的速度向原点运动,到达点时停止运动,连接,过作的垂线,交轴于点,问点运动几秒时是等腰三角形.
【变式训练1-1】如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点,使为等腰三角形?请在图中画出部分符合条件的点,(保留作图痕迹);若不存在,说明理由.
【变式训练1-2】如图,直线与轴、轴分别交于点、点,经过、两点的抛物线与轴的另一个交点为,顶点为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在该抛物线的对称轴上是否存在点,使以,,为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请直接写出所符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由;
【考点二:直角三角形】
问题:已知点和点,找一点,使得为直角三角形.
如果是直角三角形,那么存在①是直角②是直角③是直角三种情况.
解法1:几何法(两线一圆)
先分类;再画图,作辅助线构造相似三垂直模型或者找到相等角度的三角函数;最后列比例式求解.
举个例子:
在平面直角坐标系中有两点,,是坐标轴上的一点,若是直角三角形,则满足条件的点共有( )个
【解题思路】两线:分别过、做线段的垂线,与轴分别有一个交点;
一圆:以为直径做圆,可与坐标轴交于,,,四点.
根据直径所对的圆周角是,满足条件的点共有4个,再加上两线与轴的交点共有6个.
解法2:代数法(勾股定理)
先罗列三边;再分类根据勾股定理列方程;最后解方程、检验.
【例2】如图,顶点为的抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求这条抛物线对应的函数表达式;
(2)问在轴上是否存在一点,使得为直角三角形?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
【变式训练2-1】如图,抛物线经过,两点,与轴交于点,连接,,.
(1)求抛物线的表达式;
(2)求证:平分;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点,使得是以为直角边的直角三角形,若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【考点三:平行四边形】
解平行四边形的存在性问题一般分为三步:寻找分类标准;画图;计算.
难点在于寻找分类标准,可分为以下两种类型:
(1) 三定一动型:以已知的三个定点为三角形的三个顶点,过每个点画对边的平行线,三条平行线相交形成一个大三角形,大三角形的三个顶点可能就是所求点.
举个例子:在直角坐标平面内确定点M,使得以点M、A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直接写出点M的坐标。
(2) 两定两动型:由于平行四边形的任意两个顶点相连产生两种线段(边或对角线),所以可以按照确定的线段分为边或对角线展开讨论.
根据平行四边形的对边平行且相等,灵活应用坐标平移;
根据平行四边形中心对称,灵活应用坐标对称(参考中点坐标公式)。
【例3】在平面直角坐标系中,已知抛物线经过,,三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点是抛物线上的动点,点是直线上的动点,判断有几个位置能够使得点、、、为顶点的四边形为平行四边形,求出相应点的坐标.
【变式训练3-1】如图,抛物线与轴交于两点和,与轴交于点,点是抛物线上一