《九年級(jí)數(shù)學(xué)全冊(cè) 拔高專(zhuān)題 拋物線中的壓軸題練習(xí)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《九年級(jí)數(shù)學(xué)全冊(cè) 拔高專(zhuān)題 拋物線中的壓軸題練習(xí)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、拔高專(zhuān)題 拋物線中的壓軸題
一、基本模型構(gòu)建
常見(jiàn)模型
思考
在邊長(zhǎng)為1的正方形網(wǎng)格中有A, B, C三點(diǎn),畫(huà)出以A,B,C為其三個(gè)頂點(diǎn)的平行四邊形ABCD。
在射線BD上可以找出一點(diǎn)組成三角形,可得△ABC、△BEC、△CBD為等腰三角形。
二、拔高精講精練
探究點(diǎn)一:因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的平行四邊形的問(wèn)題
例1: 在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線經(jīng)過(guò)A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點(diǎn)M為第三象限內(nèi)拋物線上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,△AMB的面積為S.
求S關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值.
(3)若點(diǎn)P
2、是拋物線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q是直線y=-x上的動(dòng)點(diǎn),判斷有幾個(gè)位置能夠使得點(diǎn)P、Q、B、O為頂點(diǎn)的四邊形為平行四邊形,直接寫(xiě)出相應(yīng)的點(diǎn)Q的坐標(biāo)。
解:(1)設(shè)此拋物線的函數(shù)解析式為:y=ax2+bx+c(a≠0),
將A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三點(diǎn)代入函數(shù)解析式得:
解得,所以此函數(shù)解析式為:y=x2+x?4;
(2)∵M(jìn)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為m,且點(diǎn)M在這條拋物線上,∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為:(m,m2+m?4),
∴S=S△AOM+S△OBM-S△AOB=×4×(-m2-m+4)+×4×(-m)-×4×4=-m2-2m+8-2m-8
=-m2-4m=-(m+2)2+4,∵-4<m<
3、0,當(dāng)m=-2時(shí),S有最大值為:S=-4+8=4.答:m=-2時(shí)S有最大值S=4.
(3)設(shè)P(x,x2+x-4).
當(dāng)OB為邊時(shí),根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)知PQ∥OB,且PQ=OB,∴Q的橫坐標(biāo)等于P的橫坐標(biāo),
又∵直線的解析式為y=-x,則Q(x,-x).由PQ=OB,得|-x-(x2+x-4)|=4,
解得x=0,-4,-2±2.x=0不合題意,舍去.如圖,當(dāng)BO為對(duì)角線時(shí),知A與P應(yīng)該重合,OP=4.四邊形PBQO為平行四邊形則BQ=OP=4,Q橫坐標(biāo)為4,代入y=-x得出Q為(4,-4).
由此可得Q(-4,4)或(-2+2,2-2)或(-2-2 ,2+2 )或(4,-4).
4、
【變式訓(xùn)練】(2015?貴陽(yáng))如圖,經(jīng)過(guò)點(diǎn)C(0,-4)的拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸相交于A(-2,0),B兩點(diǎn).
(1)a > 0,b2-4ac > 0(填“>”或“<”);
(2)若該拋物線關(guān)于直線x=2對(duì)稱(chēng),求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(3)在(2)的條件下,連接AC,E是拋物線上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)E作AC的平行線交x軸于點(diǎn)F.是否存在這樣的點(diǎn)E,使得以A,C,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)所組成的四邊形是平行四邊形?若存在,求出滿足條件的點(diǎn)E的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
解:(1)a>0,b2-4ac>0;(2)∵直線x=2是對(duì)稱(chēng)軸,A(-2,0),∴B(6,0),
∵
5、點(diǎn)C(0,-4),將A,B,C的坐標(biāo)分別代入y=ax2+bx+c,解得:a=,b=-,c=-4,
∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式為y=x2-x-4;
(3)存在,理由為:
(i)假設(shè)存在點(diǎn)E使得以A,C,E,F(xiàn)為頂點(diǎn)所組成的四邊形是平行四邊形,
過(guò)點(diǎn)C作CE∥x軸,交拋物線于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)E作EF∥AC,交x軸于點(diǎn)F,如圖1所示,
則四邊形ACEF即為滿足條件的平行四邊形,
∵拋物線y=x2-x-4關(guān)于直線x=2對(duì)稱(chēng),∴由拋物線的對(duì)稱(chēng)性可知,E點(diǎn)的橫坐標(biāo)為4,
又∵OC=4,∴E的縱坐標(biāo)為-4,∴存在點(diǎn)E(4,-4);
(ii)假設(shè)在拋物線上還存在點(diǎn)E′,使得以A,C,F(xiàn)′,E′為頂點(diǎn)所
6、組成的四邊形是
平行四邊形,過(guò)點(diǎn)E′作E′F′∥AC交x軸于點(diǎn)F′,則四邊形ACF′E′即為滿足條件的平行四邊形,
∴AC=E′F′,AC∥E′F′,如圖2,過(guò)點(diǎn)E′作E′G⊥x軸于點(diǎn)G,
∵AC∥E′F′,∴∠CAO=∠E′F′G,
又∵∠COA=∠E′GF′=90°,AC=E′F′,∴△CAO≌△E′F′G,
∴E′G=CO=4,∴點(diǎn)E′的縱坐標(biāo)是4,∴4=x2-x-4,
解得:x1=2+2,x2=2-2,
∴點(diǎn)E′的坐標(biāo)為(2+2,4),同理可得點(diǎn)E″的坐標(biāo)為(2-2,4)。
【教師總結(jié)】因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的平行四邊形問(wèn)題,在中考題中比較常見(jiàn),考生一般都能解答,但是解題時(shí)需要
7、考慮各種可能性,以免因答案不全面.主要有以下幾種類(lèi)型:
(1)已知三個(gè)定點(diǎn),再找一個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形;(2)已知兩個(gè)頂點(diǎn),再找兩個(gè)頂點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形。①確定兩定點(diǎn)的線段為一邊,則兩動(dòng)點(diǎn)連接的線段和已知邊平行且相等;②兩定點(diǎn)連接的線段沒(méi)確定為平行四邊形的邊時(shí),則這條線段可能為平行四邊形的邊或?qū)蔷€。
探究點(diǎn)二:因動(dòng)點(diǎn)產(chǎn)生的等腰三角形的問(wèn)題
例2: (2015?銅仁市)如圖,關(guān)于x的二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B與y軸交于點(diǎn)C(0,3),拋物線的對(duì)稱(chēng)軸與x軸交于點(diǎn)D.
(1)求二次函數(shù)的表達(dá)式;
(2)在y軸上是否存在一點(diǎn)P,使△PBC為等腰三角形?若存
8、在.請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo));
(3)有一個(gè)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度在AB上向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),另一個(gè)點(diǎn)N從 點(diǎn)D與點(diǎn)M同時(shí)出發(fā),以每秒2個(gè)單位的速度在拋物線的對(duì)稱(chēng)軸上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)M到達(dá)點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)M、N同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),問(wèn)點(diǎn)M、N運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),△MNB面積最大,試求出最大面積.
解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c,,解得:b=-4,c=3,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為:y=x2-4x+3;
(2)令y=0,則x2-4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=3
2
,
點(diǎn)P在y軸上,當(dāng)△PBC為等腰三角形時(shí)分三種情況進(jìn)行討論:如圖1,
①當(dāng)C
9、P=CB時(shí),PC=3,∴OP=OC+PC=3+3或OP=PC-OC=3-3
∴P1(0,3+3),P2(0,3-3);
②當(dāng)PB=PC時(shí),OP=OB=3, ∴P3(0,-3);③當(dāng)BP=BC時(shí),∵OC=OB=3,
∴此時(shí)P與O重合,∴P4(0,0);綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為:(0,3+3)或(0,3-3)或(0,-3)或(0,0);
(3)如圖2,設(shè)AM=t,由AB=2,得BM=2-t,則DN=2t,∴S△MNB=×(2-t)×2t=-t2+2t=-(t-1)2+1,
即當(dāng)M(2,0)、N(2,2)或(2,-2)時(shí)△MNB面積最大,最大面積是1。
【變式訓(xùn)練】(2015?黔東南州
10、)如圖,已知二次函數(shù)y1=-x2+x+c的圖象與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為A(4,0),與y軸的交點(diǎn)為B,過(guò)A、B的直線為y2=kx+b.
(1)求二次函數(shù)y1的解析式及點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)由圖象寫(xiě)出滿足y1<y2的自變量x的取值范圍;
(3)在兩坐標(biāo)軸上是否存在點(diǎn)P,使得△ABP是以AB為底邊的等腰三角形?若存在,求出P的坐標(biāo);若不存在,說(shuō)明理由.
解:(1)將A點(diǎn)坐標(biāo)代入y1,得-16+13+c=0.解得c=3,
二次函數(shù)y1的解析式為y=-x2+x+3,B點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3);
(2)由圖象得直線在拋物線上方的部分,是x<0或x>4,
∴x<0或x>4時(shí),y1<y2;
(3)直線AB的解析式為y=-x+3,AB的中點(diǎn)為(2,),
AB的垂直平分線為y=x-,當(dāng)x=0時(shí),y=-,P1(0,-),
當(dāng)y=0時(shí),x=,P2(,0),
綜上所述:P1(0,-),P2(,0),使得△ABP是以AB為底邊的等腰三角形。
【教師總結(jié)】這類(lèi)問(wèn)題是以拋物線為載體,探討是否存在一些點(diǎn),使其能構(gòu)成等腰特殊三角形,解決的基本思路時(shí)是:假設(shè)存在,數(shù)形結(jié)合,分類(lèi)討論,逐一解決.
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