二次函数压轴题分类整理.doc
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一、二次函数与平行四边形
例1、如图,已知抛物线y=﹣x2+bx+c与一直线相交于A(﹣1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N,其顶点为D.
(1)抛物线及直线AC的函数关系式;
(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;
(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EF∥BD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?
若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由; (4)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.
例1解:
(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,
,解得,故抛物线为y=﹣x2+2x+3
又设直线为y=kx+n过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,
解得,故直线AC为y=x+1;
(2)作N点关于直线x=3的对称点N',则N'(6,3),
由
(1)得D(1,4),故直线DN'的函数关系式为y=﹣x+,
当M(3,m)在直线DN'上时,MN+MD的值最小,则m=﹣×3+=;
(3)由
(1)、
(2)得D(1,4),B(1,2)∵点E在直线AC上,设E(x,x+1),
①当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3),
∵F在抛物线上, ∴x+3=﹣x2+2x+3, 解得,x=0或x=1(舍去) ∴E(0,1);
②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,x﹣1)
由F在抛物线上∴x﹣1=﹣x2+2x+3解得x=或x=
∴E(,)或(,)
综上,满足条件的点E为E(0,1)、(,)或(,);
(4)方法一:
过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q;过点C作CG⊥x轴于点G,如图1设Q(x,x+1),
则P(x,-x2+2x+3) ∴PQ=(-x2+2x+3)-(x﹣1)=-x2+x+2
又∵S△APC=S△APQ+S△CPQ=PQ·AG=-x2+x+2)×3=-(x﹣)2+∴面积的最大值为.
练习1:
(2007义乌)如图,抛物线y=x2-2x-3与x轴交A、B两点(A点在B点左侧),直线与抛物线交于A、C两点,其中C点的横坐标为2。
(1)求A、B两点的坐标及直线AC的函数表达式;
(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平行线交抛物线于E点,求线段PE长度的最大值;
(3)点G抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?
如果存在,求出所有满足条件的F点坐标;如果不存在,请说明理由。
练习1解:
解:
(1)令y=0,解得或(1分)
∴A(-1,0)B(3,0);(1分)
将C点的横坐标x=2代入得y=-3,∴C(2,-3)(1分)
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1
(2)设P点的横坐标为x(-1≤x≤2)(注:
x的范围不写不扣分)
则P、E的坐标分别为:
P(x,-x-1),(1分)
E((1分)
∵P点在E点的上方,PE=(2分)
∴当时,PE的最大值=(1分)
(3)存在4个这样的点F,分别是
①如图①
,当CG∥AF时,连接C与抛物线和y轴的交点,那么CG∥x轴,此时AF=CG=2,因此F点的坐标是(-3,0);
②
①
②如图②,AF=CG=2,A点的坐标为(-1,0),因此F点的坐标为(1,0);
③如图③,当AC∥FG时,由△GFN≌△CAM可得GN=CM=3,因此G点的纵坐标为3,代入抛物线中即可得出G点的坐标为(1+,3),由FN=AM=3,OF=1++3=4+,所以F的坐标为(4+,0);
④如图④,同③可求出F的坐标为(4-,0);综合四种情况可得出,存在4个符合条件的F点.
④
③
练习2、(2009湖州)已知抛物线y=x2-2x+a(a<0)与轴相交于点,顶点为.直线y=0.5x-a分别与x轴,y轴相交于B、C两点,并且与直线AM相交于点N.
(1)填空:
试用含a的代数式分别表示点M与N的坐标,则M(,),N(,);
(2)如图,将△NAC沿y轴翻折,若点N的对应点N′恰好落在抛物线上,AN′与x轴交于点D,连结CD,求a的值和四边形ADCN的面积;
(3)在抛物线()上是否存在一点,使得以P,A,C,N为顶点的四边形是平行四边形?
若存在,求出P点的坐标;若不存在,试说明理由.
第
(2)题
x
y
B
C
O
D
A
M
N
N′
x
y
B
C
O
A
M
N
备用图
练习2解:
(1).……………4分
(2)由题意得点与点′关于轴对称,,
将′的坐标代入得,
(不合题意,舍去),.……………2分
,点到轴的距离为3.
,,直线的解析式为,
它与轴的交点为点到轴的距离为.
.……………2分
第
(2)题
x
y
B
C
O
D
A
M
N
N′
x
y
B
C
O
A
M
N
P1
P2
备用图
(3)当点在轴的左侧时,若是平行四边形,则平行且等于,
把向上平移个单位得到,坐标为,代入抛物线的解析式,
得:
(不舍题意,舍去),,
.……………2分
当点在轴的右侧时,若是平行四边形,则与互相平分,
.
与关于原点对称,,
将点坐标代入抛物线解析式得:
,
(不合题意,舍去),,.……………2分
存在这样的点或,能使得以为顶点的四边形是平行四边形.
二、二次函数与相似三角形
y
x
O
C
B
A
D
图1
例2、[09辽宁十二市]已知:
在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2-x+3(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且对称轴为直线x=-2.
(1)求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;
(2)若点P(0,t)是y轴上的一个动点,请进行如下探究:
探究一:
如图1,设△PAD的面积为S,令W=t·S,当0<t<4时,
W是否有最大值?
如果有,求出W的最大值和此时t的值;
如果没有,说明理由;
探究二:
如图2,是否存在以P、A、D为顶点的三角形与Rt△AOC
相似?
如果存在,求点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
图2
y
x
O
C
B
A
D
例2解:
(1)∵抛物线y=ax2-x+3(a≠0)的对称轴为直线x=-2.
y
x
O
C
B
A
D
M
P
∴,∴,∴.∴.
(2)探究一:
当时,有最大值.
∵抛物线交轴于两点,交轴于点,
∴,,,∴.
当时,作轴于,则.
∵,∴.
∵
∴∴当时,有最大值,.
探究二:
存在.分三种情况:
①当时,作轴于,则,
∴.∴,,
∴.
y
x
O
C
B
A
D
M
P1
E
P2
∵轴,轴,∴,∴,
∴.∴,.
此时,又因为,
∴,∴,∴.
∴当时,存在点,使,此时点的坐标为(0,2).
②当时,则,∴,∴.
∵,∴.∴与不相似,此时点不存在.
③当时,以为直径作,则的半径,圆心到轴的距离.∵,∴与轴相离.不存在点,使.∴综上所述,只存在一点使与相似.
练习3:
(07临沂)如图1,已知抛物线的顶点为A(2,1),且经过原点O,与x轴的另一个交点为B。
⑴求抛物线的解析式;
⑵若点C在抛物线的对称轴上,点D在抛物线上,且以O、C、D、B四点为顶点的四边形为平行四边形,求D点的坐标;
⑶连接OA、AB,如图2,在x轴下方的抛物线上是否存在点P,使得△OBP与△OAB相似?
若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。
第26题图
图1
图2
图1
练习3:
解:
⑴由题意可设抛物线的解析式为
∵抛物线过原点,∴∴.
抛物线的解析式为,即
⑵如图1,当四边形OCDB是平行四边形时,CDOB,
得,∴B(4,0),OB=4.∴D点的横坐标为6.将x=6代入,
得y=-3,∴D(6,-3);根据抛物线的对称性可知,在对称轴的左侧抛物线上存在点D,使得四边形ODCB是平行四边形,此时D点的坐标为(-2,-3),当四边形OCBD是平行四边形时,D点即为A点,此时D点的坐标为(2,1)
⑶如图2,由抛物线的对称性可知:
AO=AB,∠AOB=∠ABO.若△BOP与△AOB相似,必须有∠POB=∠BOA=∠BPO
设OP交抛物线的对称轴于A′点,显然A′(2,-1)
图2
∴直线OP的解析式为
由,得.∴P(6,-3)
过P作PE⊥x轴,在Rt△BEP中,BE=2,PE=3,
∴PB=≠4.∴PB≠OB,∴∠BOP≠∠BPO,
∴△PBO与△BAO不相似,
同理可说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的P点.所以在该抛物线上不存在点P,使得△BOP与△AOB相似.
练习4、矩形在平面直角坐标系中位置如图13所示,两点的坐标分别为,,直线与边相交于点.
(1)求点的坐标;
(2)若抛物线经过点,试确定此抛物线的表达式;
(3)设
(2)中的抛物线的对称轴与直线交于点,点为对称轴上一动点,以为顶点的三角形与相似,求符合条件的点的坐标.
y
O
C
D
B
6
A
x
练习4、解:
(1)点的坐标为. (2分)
(2)抛物线的表达式为. (4分)
(3)抛物线的对称轴与轴的交点符合条件.
y
O
C
D
B
6
A
x
A
M
P1
P2
∵,
∴.
∵,
∴. (6分)
∵抛物线的对称轴,
∴点的坐标为. (7分)
过点作的垂线交抛物线的对称轴于点.
∵对称轴平行于轴,
∴.
∵,
∴. (8分)
∴点也符合条件,.
∴,
∴. (9分)
∴.
∵点在第一象限,
∴点的坐标为,
∴符合条件的点有两个,分别是,. (11分)
练习5、(09长沙)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0))的图象与x轴交于A、B两点,与y轴相交于点C.连结AC、BC,A、C两点的坐标分别为A(-3,0)、C(0,),且当x=-4和x=2时二次函数的函数值y相等.
(1)求实数a,b,c的值;
(2)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t秒时,连结MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;
y
O
x
C
N
B
P
M
A
(3)在
(2)的条件下,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q,使得以B,N,Q为项点的三角形与△ABC相似?
如果存在,请求出点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.