内容正文:
考点07 二次函数与几何图形综合问题
考点精讲
二次函数与几何综合题是中考必考的题型,一般出现在压轴题位置,考查到二次函数的图像与性质、几何图形的判定、性质,通常会考查到线段最值、定值、面积定值及最值、周长定值及最值、直线的关系、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、特殊三角形的存在性问题、特殊四边形的存在性问题、抛物线与圆等,考查的范围比较广。
在解决二次函数与几何综合题时,除了需要具备扎实的基础外,还需要有良好的思维能力,需要具备一定的数学思想和方法,在解题中通常会运用到数形结合思想、分类讨论思想、整体思路、转化思想等,一些综合性的题目的解答有一定的技巧和方法,在复习备考中,需要重点去学习、练习、总结和思考。本考点总结以下七类型典型例题
类型一:二次函数与线段有关的问题
类型二:二次函数与图形面积有关的问题
类型三:二次函数与角度有关的问题
类型四:二次函数与特殊三角形判定有关的问题
类型五:二次函数与特殊四边形判定有关的问题
类型六:二次函数与全等三角形、相似有关的问题
类型七:二次函数与圆有关的问题
真题解析
例题
1.(2021·四川乐山市·中考真题)如图,已知,,,与、均相切,点是线段与抛物线的交点,则的值为( )
A.4 B. C. D.5
【答案】D
【分析】
在Rt△AOB中,由勾股定理求得;再求得直线AC的解析式为;设的半径为m,可得P(m,-m+6);连接PB、PO、PC,根据求得m=1,即可得点P的坐标为(1,5);再由抛物线过点P,由此即可求得.
【详解】
在Rt△AOB中,,,
∴;
∵,,
∴OC=6,
∴C(0,6);
∵,
∴A(6,0);
设直线AC的解析式为,
∴ ,
解得,
∴直线AC的解析式为;
设的半径为m,
∵与相切,
∴点P的横坐标为m,
∵点P在直线直线AC上,
∴P(m,-m+6);
连接PB、PO、PA,
∵与、均相切,
∴△OBP边OB上的高为m,△AOB边AB上的高为m,
∵P(m,-m+6);
∴△AOP边OA上的高为-m+6,
∵,
∴,
解得m=1,
∴P(1,5);
∵抛物线过点P,
∴.
故选D.
【点睛】
本题考查了切线的性质定理、勾股定理、待定系数法求解析式,正确求出的半径是解决问题的关键.
2.(2021·四川自贡市·中考真题)如图,直线与坐标轴交于A、B两点,点P是线段AB上的一个动点,过点P作y轴的平行线交直线于点Q,绕点O顺时针旋转45°,边PQ扫过区域(阴影部份)面积的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据题意得,设P(a,2-2a),则Q(a,3-a),利用扇形面积公式得到,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】
解:如图,
根据旋转的性质,,
∴,
则
,
∵点P在直线上,点Q在直线上,且PQ∥轴,
设P(a,2-2a),则Q(a,3-a),
∴OP2=,
OQ2=,
,
设,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为,
∴的最大值为.
故选:A.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,扇形的面积公式,二次函数的性质,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.
3.(2021·四川资阳市·中考真题)已知A、B两点的坐标分别为、,线段上有一动点,过点M作x轴的平行线交抛物线于、两点.若,则a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
先根据题意画出函数的图象,再结合图象建立不等式组,解不等式组即可得.
【详解】
解:由题意得:线段(除外)位于第四象限,
过点且平行轴的直线在轴的下方,
抛物线的顶点坐标为,此顶点位于第一象限,
,
画出函数图象如下:
结合图象可知,若,则当时,二次函数的函数值;当时,二次函数的函数值,
即,解得,
又,
,
故选:C.
【点睛】
本题考查了二次函数与一元一次不等式组,熟练掌握二次函数的图象与性质,以及图象法是解题关键.
4.(2021·山东)如图,四边形ABCD中,已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,AD=5,CD=3,∠ABC=45°,点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ⊥AB,已知点P的移动速度为每秒1个单位长度,设点P的移动时间为x秒,△APQ的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
依次分析当、、三种情况下的三角形面积表达式,再根据其对应图像进行判断即可确定正确选项.
【详解】
解:如图所示,分别过点D、点C向AB作垂线,垂足分别为点E、点F,
∵已知AB∥CD,AB与CD之间的距离为4,
∴DE=CF=4,
∵点P,Q同时由A点出发,分别沿边AB,折线ADCB向终点B方向移动,在移动过程中始终保持PQ