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二次函数的压轴题很难么?老师:掌握这种解题思路 轻松助力中考

时间:2020-06-29 14:40:57

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二次函数的压轴题很难么?老师:掌握这种解题思路 轻松助力中考

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抛物线是初中数学的重要知识点,动点和最值问题是抛物线相关题型中的难点,本文就例题详细讲解这类题型的解题思路,希望能给新初三学生的暑假复习带来帮助。

例题

将抛物线C1:y=x平移后的抛物线C2与x轴交于A、B两点(点A在点B的左边)与y轴负半轴交于C点,已知A(-1,0),tanCAB=3。

(1)求抛物线C2的解析式;

(2)若点P是抛物线C2上的一点,连接PB,PC,求S△BPC=S△CAB时点P的坐标;

(3)D为抛物线C2的顶点,Q是线段BD上一动点,连接CQ,点B,D到直线CQ的距离记为d 1,d2,试求出d1+d2的最大值,并求出此时Q点坐标。

1、求抛物线C2的解析式

根据题目中的条件:A(-1,0),则OA=1;

根据题目中的条件和结论:tanCAB=3,tanCAB=OC/OA,OA=1,则OC=3,即C点坐标为(0,-3);

根据题目中的条件和结论:抛物线C1:y=x平移后得到抛物线C2,抛物线C2与y轴的交点为C,C(0,-3),则设抛物线C2的解析式为:y=x+bx-3;

根据题目中的条件:抛物线C2经过A点,A(-1,0),则A点坐标能使等式y=x+bx-3成立,可求得b=-2。

所以,抛物线C2的解析式为:y=x-2x-3。

2、求P点的坐标

根据结论:抛物线C2的解析式为:y=x-2x-3,当y=0时,可求得x=-1或3,即抛物线与x轴的两个交点坐标为:A(-1,0),B(3,0);

根据结论:A(-1,0),B(3,0),则AB=4,OB=3;

根据三角形的面积计算公式和结论:S△CAB=AB*OC/2,AB=4,OC=3,则S△CAB=6;

根据勾股定理和结论:BC=OB+OC,OC=3,OB=3,则BC=3√2;

设过B、C点的直线为l1,过P点作直线l2∥l1,交y轴于G点,作PF⊥l1,交l1于点F,过C点作CE⊥l2,交l2于点E

根据题目中的条件和结论:S△CAB=6,S△BPC=S△CAB,则S△BPC=6;

根据三角形的面积计算公式和结论:S△BPC=BC*PF/2,BC=3√2,S△BPC=6,则PF=2√2;

根据平行线的判定和题目中的条件:在同一平面内,垂直于平行线的两条直线平行,PF⊥l1,CE⊥l2,l2∥l1,则PF∥CE;

根据平行四边形的判定和结论:两组对边分别平行的四边形为平行四边形,l2∥l1,PF∥CE,则四边形CEPF为平行四边形。

根据平行四边形的性质和结论:平行四边形的对边相等,四边形CEPF为平行四边形,PF=2√2,则CE=PF=2√2;

根据结论:OB=OC,OB⊥OC,则△OBC为等腰直角三角形;

根据等腰直角三角形的性质和结论:等腰直角三角形的两个锐角为45°,△OBC为等腰直角三角形,即∠OCB=45°;

根据平行线的性质和结论:两直线平行,同位角相等,l2∥l1,∠OCB=45°,则∠CGE=∠OCB=45°;

根据平行线的性质和结论:两条平行线中的一条与直线垂直,则另一条也与这条直线垂直,l2∥l1,CE⊥l2,则CE⊥l1;

根据结论:CE⊥l1,∠CGE=45°,则三角形CGE为等腰直角三角形;

根据等腰直角三角形的性质和结论:等腰直角三角形的斜边等于直角边的√2倍,三角形CGE为等腰直角三角形,CE=2√2,则CG=4,即直线l1平行上移或下移4个单位长度得到l2;

设直线l1的解析式为y=kx+b

根据题目中的条件:直线l1经过B、C两点,B(3,0),C(0,-3),则B、C点坐标代入y=kx+b能使等式成立,可解得k=1,b=-3;

所以,直线l1的解析式为y=x-3;

根据结论:直线l1平行上移或下移4个单位长度得到l2,直线l1的解析式为y=x-3,则直线l2的解析式为y=x+1或y=x-7。

(1)当直线l2的解析式为y=x+1时

根据题目中的条件和结论:直线l2与抛物线C2交于P点,直线l2的解析式为y=x+1,抛物线C2的解析式为y=x-2x-3,可解得P点坐标为(4,5)或(-1,0)。

(2)当直线l2的解析式为y=x-7时

根据题目中的条件和结论:直线l2与抛物线C2交于P点,直线l2的解析式为y=x-7,抛物线C2的解析式为y=x-2x-3,因为无解,所以不存在满足条件的P点。

所以,满足条件的P点坐标为(4,5)或(-1,0)。

3、求d1+d2的最大值和Q点的坐标

连接CQ并延长,过B点作BM⊥CQ,交CQ的延长线于M,过D点作DN⊥CQ,交CQ于N

根据题目中的条件和结论:抛物线C2的解析式为y=x-2x-3,D为抛物线C2的顶点,则D点坐标为(1,-4);

根据两点间距离的公式和结论:D(1,-4),B(3,0),则BD=√(3-1)+(-4-0)=2√5。

根据题目中的条件:BM⊥CQ,DN⊥CQ,则△BMQ、△DNQ为直角三角形,即BM=d1,DN=d2;

根据直角三角形的性质和结论:直角三角形的直角边小于斜边,则BM<BQ,DN<DQ;

根据结论:BM=d1,DN=d2,BM<BQ,DN<DQ,则d1<BQ,d2<DQ,即d1+d2<BQ+DQ=BD;

当CQ⊥BD时,d1+d2=BD,取到最大值2√5

设直线BD的解析式为y=kx+b

根据题目中的条件和结论:直线BD的解析式为y=kx+b,D(1,-4),B(3,0),可解得k=2,b=-6,则直线BD的解析式为y=2x-6;

当CQ⊥BD时,设直线CQ的解析式为y=-1/2x+b

根据题目中的条件和结论:直线CQ与y轴的交点为C(0,-3),则b=-3;

所以,直线CQ的解析式为y=-1/2x-3;

根据结论:直线BD的解析式为y=2x-6,直线CQ的解析式为y=-1/2x-3,两直线交于Q点,可解得Q点坐标为(6/5,-18/5),在线段BD上,符合条件。

所以,满足条件的Q点坐标为(6/5,-18/5),d1+d2的最大值为2√5。

结语

抛物线的动点和最值问题的解题思路:

根据题意画图,把题目中的条件在图上做好标注;

采用数形结合的思想,根据题意,在几何图形中进行求解;

把图形中的线段或角度关系转换成特殊点的坐标值;

设定函数表达式,利用特殊点的坐标值进行求解;

利用函数的性质和表达式,根据题目要求求解最后结果。

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