内容正文:
专题03二次函数综合运用
认知定位
重点
1. 掌握各种几何图形的判定和性质;
2. 掌握一些特殊的解决存在性问题的方法.
难点
1. 找到满足条件的点;
2. 灵活地将二次函数与几何知识联系起来解决问题.
认知要求
1. 复习各种几何图形的判定和性质;
2. 综合运用二次函数与几何知识解决问题;
3. 掌握一些特殊的解决存在性问题的方法.
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考点1 等腰三角形存在性问题
考点精讲
1. 有两条边相等的三角形叫等腰三角形;
2. 性质:(1)等腰三角形的两个底角相等;
(2)等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高相互重合。
【精讲1】(2023秋•宜春期末)如图,抛物线与轴交于点,顶点为点.
(1)直接写出抛物线的对称轴是 ,用含的代数式表示顶点的坐标 ;
(2)把抛物线绕点旋转得到抛物线(其中,抛物线与轴右侧的交点为点.
①当时,求线段的长;
②在①的条件下,是否存在为等腰三角形.若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)直线,;
(2)①6;
②存在为等腰三角形,理由见解答过程;当取或时,为等腰三角形.
【分析】(1)根据二次函数的性质,求解即可;
(2)①利用旋转的性质可得,令,确定点的坐标,即可求解;
②分三种情况,讨论求解即可.
【解答】解:(1)抛物线,
,,
故答案为:直线,;
(2)①由旋转知,,
当 时,,,
,
,
,
,
;
②存在为等腰三角形,理由如下:
,,
,,
,,
当时,,
解得:, (舍去);
当时,,
解得:, (舍去);
当时,,不成立,
即当取或时,为等腰三角形.
名师点拨
求点坐标的方法:对于等腰三角形的腰和底不确定问题,需按照三条边两两相等分三种情况进行讨论,通常先设点坐标,再利用两点间的距离公式,分别表示出三条边的长度,然后再分三种情况列方程求解;在分析定线段是底时,也可根据动点在定线段的垂直平分线上求解:若已知角相等也可通过全等或相似三角形求解.
考点2 直角三角形存在性问题
考点精讲
1. 有一个角是直角的三角形叫直角三角形;
2. 性质:(1)勾股定理;(2)直角三角形的两个锐角互余;(3)直角三角形中,30度所对的直角边等于斜边的一半;(4)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半;(5)边角关系:锐角三角函数.
【精讲2】(2023秋•济南期末)如图,抛物线与轴相交于,两点,与轴相交于点,点的坐标是,点的坐标是,是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)为线段上的一个动点,过点作轴于点,点坐标为.
①在上是否存在点,使为直角三角形?如果存在,请求出点的坐标;如果不存在,请说明理由;
②连接,若,求的值.
【答案】(1);
(2)①在上是否存在点,使为直角三角形;,或,;
②.
【分析】(1)运用待定系数法即可求得答案;
(2)①由于,不可能为直角,故分两种情况:当时,当时,分别求出点的坐标即可;
②连接,过点作,交延长线于点,过点作轴于点,过点作轴于点,交于点,首先推导出,利用推导出,设,,
从而得出,进一步求得,通过证明,得到,代入得,解得.
【解答】解:(1)抛物线经过,两点,代入得:
,
解得:,
该抛物线的解析式为;
(2)①在上存在点,使为直角三角形,理由如下:
,
,不可能为直角;
当时,则,
轴,
,
解得:,
,;
当时,过点作轴于,如图1,
则,
,
,
,
,
,
,
,
四边形是矩形,
,,
,
,
解得:,,
,
,
,
,;
综上所述,当为直角三角形时,点的坐标为,或,;
②如图2,连接,过点作,交延长线于点,过点作轴于点,过点作轴于点,交于点.
在中,,,
,
,
,
由(2)知,
,
由题意得,,
,
由题意知,四边形、四边形都是矩形,
,
,,
,
,
,
,
,
.
名师点拨
求解方法:
方法一:设出点P的坐标,表示出三边的长,分三个角分别为直角讨论,在每种情况下利用勾股定理列方程求解;
方法二:找相似,利用相似三角形的性质求解;通过构造一线三垂直利用相似求解;
方法三:特殊地,若有30°,45°或60°角,考虑用锐角三角函数求解;
方法四:利用两直线垂直表达式中k的关系求解.
考点3 相似三角形存在性问题
考点精讲
相似三角形的判定方法:
1. 定义法: 对应角相等,对应边成比例的两个三角形相似。
2. 平行法: 平行于三角形一边的直线和其他两边(或两边的延长线)相交,所构成的三角形与原三角形相似。
3. 两角对应相等的两个三角形相似;两边成比例且夹角相等的两个三角形相似;三边成比例的两个三角形相似.
性质:对应角相等;对应边成比例;对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比都等于相似比;周长的比等于相似比;面积的比等于相似比的平方 .
【精讲3】(202