内容正文:
第三单元 函数及其图象
数学·江西中考
授课人:XXXX
第4讲 函数的综合
YUHENG
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江西真题体验
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1.(2023江西)综合与实践
【问题提出】
某兴趣小组开展综合实践活动:在Rt△ABC中,∠C=90°,D为AC上一点,CD=,动点P以每秒1个单位的速度从点C出发,在三角形边上沿C→B→A匀速运动,到达点A时停止,以DP为边作正方形DPEF.设点P的运动时间为t s,正方形DPEF的面积为S,探究S与t的关系.
江西真题体验
函数与几何图形综合(10年2考)
4
【初步感知】
(1)如图①,当点P由点C运动到点B时.
①若t=1,则S=________;
②S关于t的函数解析式为___________.
3
S=t2+2
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(2)当点P由点B运动到点A时,经探究发现S是关于t的二次函数,并绘制成如图②所示的图象.请根据图象信息,求S关于t的函数解析式及线段AB的长;
解:(2)由题图②可知,当点P运动到点B时,S=6.
将S=6代入S=t2+2,得6=t2+2,解得t1=2,t2=-2(不合题意,舍去).
∵题图②中函数图象的顶点坐标为(4,2),
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∴当点P由点B运动到点A时,可设S关于t的函数解析式为S=a(t-4)2+2.
将(2,6)代入,得6=a(2-4)2+2,解得a=1.
故S关于t的函数解析式为S=(t-4)2+2.
由题图②可知,当点P运动到点A时,S=18.
令18=(t-4)2+2,解得t3=8,t4=0(不合题意,舍去),∴AB=(8-2)×1=6.
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【延伸探究】
(3)若存在3个时刻t1,t2,t3(t1<t2<t3)对应的正方形DPEF的面积均相等.
①t1+t2=________;
4
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②当t3=4t1时,求正方形DPEF的面积.
解: (3)②如图,根据二次函数图象的对称性可
知,t2+t3=8.
由(3)①可知,t1+t2=4,
∴t3-t1=4.
又∵t3=4t1,∴4t1-t1=4,解得t1=.
故此时正方形DPEF的面积S=.
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2.(2021江西)二次函数y=x2-2mx的图象交x轴于原点O及点A.
【感知特例】
(1)当m=1时,如图①,抛物线L:y=x2-2x上的点B,O,C,A,D关于点A中心对称的点分别为B',O',C',A',D',如下表:
函数与新定义综合(10年3考)
… B(-1,3) O(0,0) C(1,-1) A(____,____) D(3,3) …
… B'(5,-3) O'(4,0) C'(3,1) A'(2,0) D'(1,-3) …
①补全表格;
2
0
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②在图①中描出表中对称后的点,再用平滑的曲线依次连接各点,得到的图象记为L'.
解:(1)②所画图象如图所示.
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11
【形成概念】
我们发现形如(1)中的图象L'上的点和抛物线L上的点关于点A中心对称,则称L'是L的“孔像抛物线”.例如,当m=-2时,图②中的抛物线L'是抛物线L的“孔像抛物线”.
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【探究问题】
(2)①当m=-1时,若抛物线L与它的“孔像抛物线”L'的函数值都随着x的增大而减小,则x的取值范围为________________;
②在同一平面直角坐标系中,当m取不同的值时,通过画图发现存在一条抛物线与二次函数y=x2-2mx的所有“孔像抛物线”L'都有唯一交点,这条抛物线的解析式可能是________(填“y=ax2+bx+c”或“y=ax2+bx”或“y=ax2+c”或“y=ax2”,其中abc≠0);
-3≤x≤-1
y=ax2
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③若二次函数y=x2-2mx的图象及它的“孔像抛物线”与直线y=m有且只有三个交点,求m的值.
解: (2)③y=x2-2mx=(x-m)2-m2,顶点坐标为(m,-m2),其“孔像抛物线”为y=-(x-3m)2+m2,顶点坐标为(3m,m2),该抛物线与其“孔像抛物线”的公共点为(2m,0),
∴二次函数y=x2-2mx的图象及它的“孔像抛物线”与直线y=m有且只有三个交点时,有以下三种情况:
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①直线y=m经过(m,-m2),
∴m=-m2,
解得m1=-1,m2=0(不合题意,舍去);
②直线y=m经过(3m,m2),
∴m=m2,
解得m1=1,m2=0(不合题意,舍去);
③直线y=m经过(2m,0),
∴m=0(不合题意,舍去).
综上所述,m的值为±1.
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3.(2020江西)已知抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的自变量x与函数值y的部分对应值如下表:
函数与动点综合(10年1考)
x … -2 -1 0 1 2 …
y … m 0 -3 n -3 …
(1)根据以上信息可知,抛物线开口向________,对称轴为______ _________;
上
直线
x=1
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(2)求抛物线的表达式及m,n的值;
解:(2)把(-1,0),(0,-3),(2,-3)代入y=ax2+bx+c,
得
∴抛物线的表达式为y=x2-2x-3.
当x=-2时,m=4+4-3=5;
当x=1时,n=1-2-3=-4.
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(3)请在图中画出所求的抛物线.设P为抛物线上的动点,OP的中点为P',描出相应的点P',再把相应的点P'用平滑的曲线连接起来,猜想该曲线是哪种曲线;
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解: (3)如图①.
该曲线是抛物线.
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(4)设直线y=m(m>-2)与抛物线及(3)中的点P'所在曲线都有两个交点,交点从左到右依次为A1,A2,A3,A4.请根据图象直接写出线段A1A2,A3A4之间的数量关系.
解: (4)如图②.
A3A4-A1A2=1.
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4.(2019江西)数学活动课上,张老师引导同学们进行如下探究:
如图①,将长为12 cm的铅笔AB斜靠在垂直于水平桌面的直尺FO的边沿上,一端A固定在桌面上,图②是示意图.
函数与新函数综合(10年1考)
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活动一
如图③,将铅笔AB绕端点A顺时针旋转,AB与OF交于点D,当旋转至水平位置时,铅笔AB的中点C与点O重合.
(1)设CD=x cm,点B到OF的距离GB=y cm.
①用含x的代数式表示:AD的长是________cm,
BD的长是________cm;
②y与x之间的函数关系式是__________,自变
量x的取值范围是____________.
(6+x)
(6-x)
y=
0≤x≤6
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活动二
(2)①列表:根据(1)中所求函数关系式计算并补全表格;
x/cm 6 5 4 3.5 3 2.5 2 1 0.5 0
y/cm 0 0.55 1.2 1.58 2.47 3 4.29 5.08
2
6
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②描点:根据表中数值,在图④中继续描出①中剩余的两个点(x,y);
③连线:在图④中,请用平滑的曲线画
出该函数的图象.
解:(2)②如图所示.
③如图所示.
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(3)请你结合函数的图象,写出该函数的两条性质.
解: (3)示例:性质可从图象位置、增减性、最值三个角度入手.
①从位置角度:当0≤x≤6时,该函数图象在第一象限;
当0≤x≤6时,图象与坐标轴有两个交点;
②从增减性角度:当0≤x≤6时,y随x增大而减小;
③从最值角度:当x=6时,y取到最小值0(写出任意两条即可).
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5.(2016江西)设抛物线的解析式为y=ax2,过点B1(1,0)作x轴的垂线,交抛物线于点A1(1,2);过点B2作x轴的垂线,交抛物线于点A2;……;过点Bn(n为正整数)作x轴的垂线,交抛物线于点An,连接AnBn+1,得Rt△AnBnBn+1.
函数与图形规律综合(10年3考)
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(1)求a的值;
(2)直接写出线段AnBn,BnBn+1的长(用含n的式子表示);
解:(1)∵点A1(1,2)在抛物线y=ax2上,
∴a=2.
(2)AnBn=.
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(3)在系列Rt△AnBnBn+1中,探究下列问题:
①当n为何值时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形?
解: (3)①由Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形,得AnBn=BnBn+1,则,
∴2n-3=n,解得n=3,
∴当n=3时,Rt△AnBnBn+1是等腰直角三角形.
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②设1≤k<m≤n(k,m均为正整数),问:是否存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似?若存在,求出其相似比;若不存在,请说明理由.
解:②存在.依题意,得∠AkBkBk+1=∠AmBmBm+1=90°.
分以下两种情况讨论:
当Rt△AkBkBk+1∽Rt△AmBmBm+1时,
,
∴k=m(不合题意,舍去);
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当Rt△AkBkBk+1∽Rt△Bm+1BmAm时,
,
∴,
∴k+m=6.
∵1≤k<m≤n(k,m均为正整数),
∴
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当k=1,m=5时,Rt△A1B1B2∽Rt△B6B5A5,
相似比为=64;
当k=2,m=4时,Rt△A2B2B3∽Rt△B5B4A4,
相似比为=8.
故存在Rt△AkBkBk+1与Rt△AmBmBm+1相似,其相似比为64∶1或8∶1.
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6.(2017江西)已知抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0).
(1)当a=1时,求抛物线与x轴的交点坐标及对称轴;
函数与图形变换综合(10年2考)
解:(1)当a=1时,抛物线C1:y=x2-4x-5.
令y=0,则x2-4x-5=0,
解得x1=-1,x2=5,
∴抛物线C1与x轴的交点坐标为(-1,0),(5,0),
对称轴为直线x=2.
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(2)①试说明无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点,并求出这两个定点的坐标;
解: (2)①由抛物线C1:y=ax2-4ax-5(a>0)可得,
对称轴为直线x==2.
令x=0,则y=-5,
∴抛物线C1过定点(0,-5).
由抛物线的对称性可知,(0,-5)关于直线x=2的对称点为(4,-5),
∴无论a为何值,抛物线C1一定经过两个定点(0,-5)和(4,-5).
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②将抛物线C1沿这两个定点所在直线翻折,得到抛物线C2,直接写出C2的表达式.
解:②y=-ax2+4ax-5〔或y=-a(x-2)2+4a-5〕.
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(3)若(2)中抛物线C2的顶点到x轴的距离为2,求a的值.
解: (3)当x=2时,y=-ax2+4ax-5=4a-5,
∴抛物线C2的顶点坐标为(2,4a-5).
当顶点到x轴的距离为2时,|4a-5|=2,
解得a1=.
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7.(2024江西)如下图,一小球从斜坡O点以一定的方向弹出,球的飞行路线可以用二次函数y=ax2+bx(a<0)的图象刻画,斜坡可以用一次函数y=x的刻画,小球飞行的水平距离x(单位:m)与小球飞行的高度y(单位:m)的变化规律如下表:
抛物线型问题探究(10年2考)
x 0 1 2 m 4 5 6 7 …
y 0 6 8 n …
(1)①m=________,n=________;
3
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②小球的落点是A,求点A的坐标.
解:(1)②由题意可得,抛物线的顶点坐标为(4,8).
设y=a(x-4)2+8,将(2,6)代入,得a(2-4)2+8=6,解得a=,
∴y=(x-4)2+8,
即y=x2+4x.
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联立解析式,得
解得
∴点A的坐标是.
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(2)小球飞行高度y与飞行时间t(单位:s)满足关系:y=-5t2+vt.
①小球飞行的最大高度为________m;
②求v的值.
解: (2)②y=-5t2+vt=-5,
则=8,
解得v=4(负值已舍去).
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本课结束
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40
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