内容正文:
2024年中考数学重难题型研究(山西卷)
题型五 综合与探究——二次函数与几何图形探究题(十三)
二次函数中特殊角的存在性问题
1、 题型解读
二次函数中特殊角的存在性问题属于开放探究题,考查学生的综合探究、几何直观和运算能力,在求解这类综合题时,结合“分类讨论思想”,“方程思想”,注意利用数形结合的数学思想,从数与形不同的角度构造特殊三角形寻找解题策略。
二、解题策略
1. 【基本概念】
特殊角存在性问题在坐标系中可以由以下几种方式得到:
(1) 等腰直角三角形的性质;
(2) 平行线的性质;
(3) 等边三角形的性质;
(4) 等角三角函数相等。
(5) 直角三角形性质。
2.【基本题型】
(1)30°,60°特殊角
(2)90°的特殊角
(3)45°的特殊角
(4)15°的特殊角
3.【解题思路】
(1)运用三角函数值;
(2)遇45°构造等腰直角三角形;
(3)遇30°,60°构造等边三角形;
(4)遇90°构造直角三角形。
(5)遇15°构造两个特殊角的差
类型一、45°的特殊角方法:
遇45°角构造等腰直角三角形
例1-1.综合与探究
如图,抛物线的图像与x轴交于两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点,作直线.
(1)求抛物线表达式及所在直线的函数表达式;
(2)若点P是第一象限内抛物线上的一个动点,连接,求面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)若点M是抛物线上的点,且,请直接写出点M的坐标.
例1-2.如图1,抛物线与x轴交于,B两点,与y轴交于点,连接、.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图1,点D是第一象限抛物线上一点,点P是线段上一点,且,连接交于点E,求线段的最大值及此时点D的坐标.
(3)如图2,点F为y轴负半轴上一点,且,若点P是线段上一点,连接,将沿直线翻折得到,当直线与直线相交所成锐角为时,求点的坐标.
针对练习1
1.如图,抛物线交轴于,两点,交轴于点,连接,.
(1)求的面积;
(2)点为轴上一点,是否存在点,使得与相似?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)点为抛物线上一点(点与点不重合),且使得中有一个角是,请直接写出点的坐标.
2.如图,抛物线与轴交于,B,与轴交于.
(1)求抛物线的解析式.
(2)点是直线上方抛物线上的一动点,轴,在抛物线上是否存在一点使的周长最大,如果存在,求出周长的最大值.
(3)在抛物线上是否存在点,使,若存在,求出点的坐标,如果不存在请说明理由.
3.已知二次函数的图象与轴交于点,,与轴交于点,连接
(1)求点,点的坐标;
(2)当时,判断以为直径的圆是否经过点,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,抛物线是否存在一点,使,如果存在,请求出点的坐标.
类型二、30°、60°的特殊角方法:
遇30°,60°构造等边三角形
例2-1.如图,抛物线与x轴交于,两点,与y轴负半轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,点D是抛物线上第三象限内的一点,连接,若,求点D的坐标;
(3)如图2,经过定点P作一次函数与抛物线交于M,N两点,试探究是否为定值?请说明理由.
例2-2.在平面直角坐标系中,抛物线线与轴的交点为、,点在点的左侧,点是该抛物线与轴的交点,点为抛物线的顶点,连接,和,交轴于点.
(1)当顶点纵坐标为时,求该抛物线的表达式;
(2)当和相似时,求该抛物线的表达式;
(3)当时,求该抛物线的表达式.
针对练习2
1.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线的顶点坐标为,并与轴交于点
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①所示,是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,,求的面积的最大值;
(3)如图②所示,在对称轴的右侧作交抛物线于点,直接写出点的坐标.
2.如图,拋物线与轴交于两点,与轴交于点,抛物线的对称轴是直线,已知点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是线段上的一个动点,过点作轴,延长交抛物线于点,求线段的最大值及此时点的坐标;
(3)在轴上是否存在一点,使得?若存在,求点的坐标;若不存在,请说明理由.
类型三、90°的特殊角方法:
遇90°构造直角三角形。
例3-1.如图,抛物线与x轴交于点A、B,与y轴交于点,,.直线:与抛物线交于M,N两点(点M在点N的左边).
(1)求抛物线的解析式,并写出顶点坐标;
(2)当直线时,若的面积被y轴分成的两个三角形的面积比为时,求n的值;
(3)当时,试在抛物线上找一定点P,使得,求P点坐标以及点P到的最大距离.
例3-2.如图,抛物线与坐标轴分别交于三点,是第一象限内抛物线上的一点且横坐标为.
(1)三点的坐标______,______,______;
(2)连接,交线段于点.
①当与轴平行时,求的值
②当与轴不平行时,连接、,求的最大值
③连接,是否存在点,使得