内容正文:
《精讲册》
数学
中考专题四 二次函数综合题
(针对省卷27题)
[省卷:必考]
新题好题 一练提优
[2025省卷27题]如图1,抛物线y=a(x+)(x-4)(a≠0)
分别与x轴,y轴交于A,B(0,-4)两点,M为OA的中点.
(1)求抛物线的表达式;
例题图1
解:∵抛物线y=a(x+)(x-4) 经过点B(0,-4),
∴-4=a×(0+)(0-4),∴a=,
∴y=x2-x-4(或y=(x+)(x-4)).
省卷必考
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(1)抛物线y=a(x+)(x-4)中只有一个未知数a,所以只需要一个点坐标即可求出a,题目中给了B(0,-4),代入即可求出抛物线的表达式.
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(2)连接AB,过点M作OA的垂线,交AB于点C,交抛物线于点D,连接BD,求△BCD的面积;
例题图1
解:∵ 抛物线y=(x+)(x-4)交x轴于点A,∴点A(4,0).
∵点B(0,-4),∴OA=OB=4.∵∠AOB=90°,∴∠OAB=45°.
∵M为OA的中点,∴OM=MA=OA=2.
∵MD⊥OA,∠OAB=45°,
∴点D的横坐标为2,MC=MA=2,
∴MD=|×(2+)×(2-4)|=|-|=,
∴CD=MD-MC=-2=,∴S△BCD=CD·OM=××2=.
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(倒推思路,从问题入手)
△BCD的面积
寻找最易求的底和高(CD,OM)
(2)
思路: yC-yD
a.求点C坐标:想到求AB的表达式,把点C横坐标代入求纵坐标
(简单方法:C是AB中点,用中点坐标公式可求)
b.求点D坐标:想到D是抛物线上一点,把横坐标代入抛物线表达式求纵坐标
c.求CD∶CD=yC-yD
关键
核心
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(3)如图2,点E为线段AB上一动点(点A除外),将线段OE绕点O顺时针旋转90°得到OF.
①【新增设问】当点E的横坐标为2时,判断△OBE的形状,并说明理由;
例题图2
G
解:△OBE是等腰三角形.理由如下:
如图2,过点E作x轴的垂线,垂足为G.当点E的横坐标为2时,
OG=2,AG=4-2.
∵AO=BO=4,∴△AOB是等腰直角三角形,
∴AB=4,∠OAB=45°.
∵∠AGE=90°,∠GAE=45°,
∴△AGE是等腰直角三角形,∴AE=4-4.
∴BE=AB-AE=4-(4-4)=4.
∵OB=4,∴OB=BE,∴△OBE是等腰三角形.
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(3)①
(倒推思路,从问题入手)
判断△OBE的形状
猜想:△OBE是等腰三角形
BE的长度
BE=AB-AE(AB已知,求AE)
求AE:想到∵点E的横坐标已知,∠OAE=45°,
∴过点E作x轴的垂线,垂足为G,易得AE的长
关键
核心
G
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②当AE=时,请在图2中画出线段OF后,求点F的坐标,并判断点F是否在抛物线上,说明理由;
例题图2
解:如图2,画出线段OF,连接BF,
∵∠EOF=∠AOB=90°,即∠BOF+∠BOE=∠AOE+∠BOE=90°,∴∠BOF=∠AOE.
∵OB=OA,OF=OE,∴△BOF≌△AOE(SAS),
∴∠OBF=∠OAE=45°,BF=AE=.
过点F作FQ⊥OB于点Q,
∴FQ=BQ=1,OQ=OB-QB=4-1=3,∴点F(-1,-3).
当x=-1时,y=×(-1+)(-1-4)=-3,
∴ 点F(-1,-3)在抛物线上.
F
Q
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②
(倒推思路,从问题入手)
求点F的坐标,并判断点F是否在抛物线上
求点F横坐标及纵坐标
怎么求:想到作FQ⊥OB于点Q,求FQ,FQ直接求不出来,
寻找其他条件,想到OF=OE,∠BOF=∠AOE,OA=OB,
想到连接BF,构造△AOE≌△BOF
得到什么:∠OBF=∠OAE=45°,BF=AE=
FQ=BQ=1,OQ=3,此时F(-1,-3),把点F的横坐标代入抛物线表达式,求出y与-3比较,若相等,在抛物线上,反之,不在抛物线上
关键
核心
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③如图3,点P是第四象限的一动点,∠OPA=90°,连接PF,当点E运动时,求PF的最小值.
例题图3
解:如图3,连接BF并延长交x轴于点G(若点E与点B重合,则点F与点G重合),过点M作MH⊥BG,垂足为H,连接PM,MF.由②,同理可得∠OBF=45°,
在△BOG中,∠BOG=90°,∴OG=OB=4,∠OGB=45°,
∴△MHG是等腰直角三角形.
∵GM=GO+OM=4+2=6,∴MH=3.
∵∠OPA=90°,M为OA的中点,∴PM=OA=2.
要PF的值最小,只需PF+PM的值最小.
∵PF+PM≥MF≥MH,∴当PF+PM=MF=MH时,PF+PM取得最小值,此最小值为MH的值,
∵MH=3,PM=2,∴PF的最小值为3-2.
H
G
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③解法二 定弦定角+点圆最值
定弦OA,定角∠OPA=90°,∴点P在以OA为直径的一段圆弧上运动,当P,M,F三点共线时PF最小(圆外一点到圆上的所有连线中,经过圆心时最短).
设点E(m,m-4),则F(m-4,-m),
∴MF==.
当m=3时,MFmin==3,
∴PFmin=MFmin-MP=3-2.
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2
1
1.[2024省卷27题]如图1,抛物线y=a(x-h)2+k交x轴于O,A(4,0)两点,顶点为B(2,2),点C为OB的中点.
图1
图2
图3
第1题图
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解:∵抛物线y=a(x-h)2+k的顶点为B(2,2),
∴y=a(x-2)2+2.
∵y=a(x-2)2+2交x轴于点A(4,0),
∴4a+2=0,解得a=-.
∴抛物线的表达式为y=-(x-2)2+2.
2
1
(1)求抛物线y=a(x-h)2+k的表达式;
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2
1
(2)过点C作CH⊥OA,垂足为H,交抛物线于点E,求线段CE的长;
图1
G
解:如解图,过点B作BG⊥OA于点G.∵CH⊥OA,∴CH∥BG.
∵B(2,2),
∴OG=2,BG=2.
∵点C为OB的中点,∴C(1,),
∴CH=BG=,OH=OG=1.
当x=1时,EH=-×(1-2)2+2.
∴CE=EH-CH=-.
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2
1
(3)点D为线段OA上一动点(O点除外),在OC右侧作平行四边形OCFD.
①如图2,当点F落在抛物线上时,求点F的坐标;
图2
解:当▱OCFD的顶点F落在抛物线上时,
∵点F,C的纵坐标都等于,
∴-(x-2)2+2=.
解得x1=2-(不合题意,舍去),x2=2+.
∴F(2+,).
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2
1
②如图3,连接BD,BF,求BD+BF的最小值.
图3
解:∵四边形OCFD是平行四边形,
∴OB∥DF,OC=DF.∵OC=BC,∴BC=DF.
如解图,连接CD,∵BC∥DF,
∴四边形BCDF是平行四边形,∴BF=CD.
作点B关于OA的对称点M,连接BM,交CF于点N,
交OA于点G,连接DM,CM.
∴BM=2BG=2×2=4,
∴OA垂直平分BM,
∴BD=DM,∴BD+BF=DM+CD>CM.
当C,D,M三点共线时,DM+CD=CM,即BD+BF的最小值等于CM的长.
M
G
N
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2
1
∵BM⊥OA,OA∥CF,
∴BM⊥CF,
∵C是OB的中点,
∴CN=OG=1,BN=BG=,
∴NM=BM-BN=4-=3,
∴CM===2.
即BD+BF的最小值为2.
M
G
N
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2.[2023省卷27题]如图1,抛物线y=-x2+bx与x轴交于点A,与直线y=-x交于点B(4,-4),点C(0,-4)在y轴上.点P从点B出发,沿线段BO方向匀速运动,运动到点O时停止.
(1)求抛物线y=-x2+bx的表达式;
2
1
图1
图2
第2题图
解:∵抛物线y=-x2+bx
过点B(4,-4),
∴-16+4b=-4,
∴b=3,
∴y=-x2+3x.
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(2)当BP=2时,请在图1中过点P作PD⊥OA交抛物线于点D,连接PC,OD,判断四边形OCPD的形状,并说明理由;
2
1
图1
H
解:四边形OCPD是平行四边形.理由如下:
如解图,作PD⊥OA,垂足为H,连接BC.
∵点P在直线y=-x上,∴OH=PH,∠POH=45°.
∵OC=BC=4,∴OB=4.
∵BP=2,∴OP=OB-BP=2,
∴OH=PH=OP=×2=2.
当xD=2时,DH=yD=-22+3×2=2,
∴PD=DH+PH=2+2=4.∵C(0,-4),∴OC=4,∴PD=OC.
∵OC⊥x轴,PD⊥x轴,∴PD∥OC,∴四边形OCPD是平行四边形.
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(3)如图2,点P从点B开始运动时,点Q从点O同时出发,以与点P相同的速度沿x轴正方向匀速运动,点P停止运动时点Q也停止运动.连接BQ,PC,求CP+BQ的最小值.
2
1
图2
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解:由题意,得BP=OQ,如解图,连接BC,
在OA上方作△OMQ,使得∠MOQ=45°,OM=BC,
连接BM.
∵OC=BC=4,BC⊥OC,
∴∠CBP=45°,
∴∠CBP=∠MOQ=∠BOQ=45°.
∵BP=OQ,∠CBP=∠MOQ,BC=OM,
∴△CBP≌△MOQ(SAS),∴CP=MQ,
2
1
第2题解图
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∴CP+BQ=MQ+BQ≥MB
(当且仅当M,Q,B三点共线时等号成立),
∴CP+BQ的最小值为MB,
∵∠MOB=∠MOQ+∠BOQ=45°+45°=90°,
∴MB===4,
即CP+BQ的最小值为4.
2
1
第2题解图
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