内容正文:
2024年中考数学二轮专题复习(全国通用版)
——二次函数与几何图形综合型专题
题型解读
二次函数综合题是中考的必考题,一方面考查了一次函数、二次函数的图象与性质,几何图形的性质与判定,图形变换等;另一方面考查了方程与函数思想、数形结合思想、分类讨论思想、数学建模思想等.主要类型包括:线段问题,角度问题,面积问题,全等、相似三角形存在性问题,平行四边形存在性问题,特殊三角形存在性问题等.
类型一 线段问题
解法指导
1. 确定线段长
两点之间的距离可以根据两点坐标表示线段长度,已知点A(x1,y1),点B(x2,y2),则AB=,也可以构造直角三角形,利用勾股定理求出.在求这类问题时首先应该明白与x轴平行的直线上点的纵坐标都相同,且两点间的距离是横坐标相减的绝对值;与y轴平行的直线上点的横坐标都相同,且两点间的距离是纵坐标相减的绝对值.
2. 线段数量关系问题
根据前面所得的线段长,结合题干中线段间的数量关系,利用勾股定理或相似三角形对应边成比例,列出方程求解即可.(注意排除不符合题意的数值)
3. 求线段最大值问题
根据前面所得的线段长的关系式,构建二次函数模型,利用二次函数性质求最值,可得到线段长的最大值(注意自变量的取值范围);求两条线段和的最小值时,常用“将军饮马”模型.
典例精析
(
图1
)例1 如图1,已知抛物线y=﹣x2+bx+c经过A(0,3)和B两点,直线AB与x轴相交于点C,P是直线AB上方抛物线上的一个动点,PD⊥x轴交AB于点D.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若PE∥x轴交AB于点E,求PD+PE的最大值.
解析:(1)将A(0,3),B代入y=﹣x2+bx+c,得解得
所以该抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3.
(2)设直线AB的解析式为y=kx+n.
将A(0,3),B代入y=kx+n,得解得
所以直线AB的解析式为y=﹣x+3.
在y=﹣x+3中,令y=0,则﹣x+3=0,解得x=2.所以C(2,0).
因为PD⊥x轴,PE∥x轴,所以∠DEP=∠ACO,∠DPE=∠AOC=90°.所以Rt△DPE∽Rt△AOC.
所以,即=.所以PE=PD.所以PD+PE=PD.
设P(a,﹣a2+2a+3),则D.
所以PD=(﹣a2+2a+3)﹣=﹣+.
所以PD+PE=﹣+.
因为﹣<0,所以当a=时,PD+PE有最大值,最大值为.
跟踪训练
1. 如图,在平面直角坐标系中,经过点A(4,0)的直线AB与y轴交于点B(0,4).经过原点O的抛物线y=-x2+bx+c交直线AB于点A,C,抛物线的顶点为D.
(1)求抛物线y=-x2+bx+c的解析式;
(2)M是线段AB上一点,N是抛物线上一点,当MN∥y轴且MN=2时,求点M的坐标.
(
第1题图
)
类型二 角度问题
解法指导
如果要证明两角相等,可通过平行线、等边对等角、轴对称或相似三角形求解;如果要构造一个45°的角,可通过等腰直角三角形、同弧所对圆周角等于90°圆心角的一半、平分直角等解决;在二倍角的问题中,可利用等腰三角形顶角的外角等于底角的2倍,构造二倍角,再利用正切三角函数计算.
(
图2
)典例精析
例2 如图2,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于
A(﹣2,0),B(8,0)两点,与y轴交于点C(0,4),连接AC,BC.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是抛物线上一动点,当∠PCB=∠ABC时,求点P的坐标.
解析:(1)由A(﹣2,0),B(8,0),设抛物线的解析式为y=a(x+2)(x-8).
将C(0,4)代入y=a(x+2)(x-8),得4=-16a,解得a=-.
所以抛物线的解析式为y=-(x+2)(x-8)=-x2+x+4.
(2)①当点P在BC上方时,如图3所示.
因为∠PCB=∠ABC,所以PC∥AB.所以C,P两点的纵坐标相等.所以点P的纵坐标为4.
将yp=4代入y=-x2+x+4,得4=-x2+x+4,解得x1=0,x2=6.
所以点P的坐标为(6,4).
图3 图4
②当点P在BC下方时,如图4所示.
设PC交x轴于点H.因为∠PCB=∠ABC,所以HC=HB.
设HC=HB=m,则OH=OB﹣HB=8﹣m.
在Rt△COH中,由勾股定理,得OC2+OH2=CH2,即42+(8﹣m)2=m2,解得m=5.
所以OH=3.所以H(3,0).
设直线PC的解析式为y=kx+n.
将C(0,4),H(3,0)代入y=kx+n,得解得
所以直线PC的解析式为y=-x+4.
联立解得或所以点P的坐标为.
综上,点P的坐标为(6,4)或.
跟踪训练
2.如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A,B两点,与y