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函数图象与点、线段系列(1)|代几综合【压轴解析】

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16

强烈推荐:中考系统复习

(视频解析与同步训练)

注:本系列内容选自本人已使用多年的中考系统复习讲义内容,共34课时(在下方4个链接中),从知识点复习(解读)到例习题的分析全程视频讲解,可作为即将参加中考的孩子提前复习使用,欢迎转发分享.


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请观看下面视频操作演示



函数图象与点、线段系列(1)

1.抛物线,线段与平移

(2017·上海)已知在平面直角坐标系x0y中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(2,2),对称轴是直线x=1,顶点为B.
(1)求这条抛物线的表达式和点B的坐标;
(2)点M在对称轴上,且位于顶点上方,设它的纵坐标为m,连接AM,用含m的代数式表示∠AMB的余切值;
(3)将该抛物线向上或向下平移,使得新抛物线的顶点C在x轴上.原抛物线上一点P平移后的对应点为点Q,如果OP=OQ,求点Q的坐标.
图文解析:
(1)法一:依题意,得:

法二:因抛物线过点A(2,2),且对称轴是直线x=1,根据抛物线的对称性,知:抛物线必过(0,2),所以c=2,再将A点坐标代入,可得b=2,…….


(2)初中三角函数值的求法,必须依赖直角三角形,因此可以添加如下图的辅助线:


根据题意,不难得到:



所以cot∠AMB=m-2(m>3)即为所求的∠AMB的余切值.


(3)认真观察,动态演示抛物线的平移过程及满足OP=OQ时的特殊情形.(动画自动演示,不可点击!)



原抛物线y=-(x-1)2+3经过上下平移后顶点C落在x轴上,则C(1,0),其解析式为y=-(x-1)2.


由于P与Q为平移前后的对应点,所以它们的横坐标相同,如果OP=OQ,则必有:点P与Q关于x轴对称,即它们的纵坐标互为相反数.
若设P(m,n),则Q(m,-n),分别代入平移前后的解析式中,可得:



反思:抓住平移前后抛物线解析式的点坐标特征,同时当满足OP=OQ时,点P与Q的坐标的进一步特征,是解决本题的关键。
《尖子生之路》中考专项复习整册视频解析
拓展:第三问改为如下问题,思考一下如何解决?
(1)将该抛物线向上或向下平移,原抛物线上点A平移后的对应点为点D,如果OA=OD,求平移的抛物线解析式.
(2)将该抛物线向上或向下平移,原抛物线上点A平移后的对应点为点D,如果∠DBA=45°,求平移的抛物线解析式.


(给出图形的部分,供参考)



2.抛物线与新定义、相似,中点相关
(2017·河南)如图,直线y=-(2/3)x+c与x轴交于点A(3,0),与y轴交于点B,抛物线y=-(4/3)x2+bx+c经过点A,B.
(1)求点B的坐标和抛物线的解析式;
(2)M(m,0)为x轴上一个动点,过点M垂直于x轴的直线与直线AB和抛物线分别交于点P、N,
①点M在线段OA上运动,若以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似,求点M的坐标;
②点M在x轴上自由运动,若三个点M,P,N中恰有一点是其它两点所连线段的中点(三点重合除外),则称 M,P,N三点为“共谐点”.请直接写出使得M,P,N三点成为“共谐点”的m的值.


图文解析:
(1)常规题,简析如下:
(2)观察动画(动画自动演示)



在△BPN和△APM中,已有对顶角相等,而且∠PMA=90°,因此在动点变化过程中,只需符合△BPN中的一个内角为90°,即可满足以B,P,N为顶点的三角形与△APM相似.
情形1.当∠PNB=90°时,亦即BN∥x轴时,如下图示:





情形2.当∠PBN=90°时,如下图示:



与直角相关的常用的辅助线多种,在平面直角坐标系中,常通过“斜化直”构造“K”型基本图,如下图示:

在Rt△NCB中,tan∠2=CN:BC,在Rt△AOB中,tan∠1=OB:OA=2:3,同时不难证明∠1=∠2.所以有:

(3)当M点在任意位置时,显然有:

分三种情况:
当P为MN的中点时,如下图示:

由“MN=2MP”得:


3.抛物线与动点、三角函数,定点定值
(2017·山西)如图,抛物线

x轴交于AB两点(点A在点B的左侧),与x轴交于点C,连接ACBC.点P沿AC以每秒1个单位长度的速度由点A向点C运动,同时,点Q沿BO以每秒2个单位长度的速度由点B向点O运动,当一个点停止运动时,另一个点也随之停止运动,连接PQ,过点QQDx轴,与抛物线交于点D,与BC交于点E.连接PD,与BC交于点F.设点P的运动时间为t秒(t>0).

(1)求直线BC的函数表达式.
(2)①直接写出PD两点的坐标(用含的代数式表示,结果需化简).
②在点PQ运动的过程中,当PQ=PD时,求t的值.
(3)试探究在点PQ运动的过程中,是否存在某一时刻,使得点FPD的中点.若存在,请直接写出此时t的值与点F的坐标;若不存在,请说明理由.
图文解析:
(1)基本题,不做详解.简解如下:分别当y=0和x=0时,代入解析式,得到相应的x的值和y的值,从而得到点A、B和C的坐标分别为:

设直线BC的解析式为y=kx+b,将B和C两点坐标代入,得到关于k、b的方程组,求出k、b的值,从而得到直线BC为:





其中求P点坐标时,也可用相似.
最终答案如下:(注意符号)



②当PQ=PD时,过P点作PH⊥QD于H,如下图示:


(3)在坐标系中,经常通过“斜化直”进行转化,所以可添加如下图所示的辅助线,

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4.抛物线与直线、相似、最值
(2017·海南)抛物线y=ax2+bx+3经过点A(1,0)和点B(5,0).
(1)求该抛物线所对应的函数解析式;
(2)该抛物线与直线y=0.6x+3 相交于C、D两点,点P是抛物线上的动点且位于x轴下方.直线PM∥y轴,分别与x轴和直线CD交与点M、N.
①连结PC、PD,如图1,在点P运动过程中,△PCD的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,说明理由;

②连结PB,过点C作CQ⊥PM,垂足为点Q,如图2.是否存在点P,使得△CNQ与△PBM相似?若存在,求出满足条件的点P的坐标;若不存在,说明理由.


图文解析:
(1)将A、B两点坐标代入即可.答案为:

(2)如下图示,设M(t,0),则:

则PN=-0.6t2+4.2t.

①如下图示:

(注:本题解法多种,下面仅提供一种最常见的解法)

通过联立抛物线与直线CD的解析式,不难得到:C(0,3),D(7,7.2).
再将PN=-0.6t2+4.2t和C、D两点的横坐标代入,得到:



所以当t=3.5时,△PCD的面积最大,且为1029/40.
②由于∠BMP=∠CQN=90°,所以当CQ:NQ=BM:PM或CQ:NQ=PM:BM时,两三角形相似。



添加如下图如示的辅助线:





5.抛物线、直线与对称最值
(2017•温州)如图,过抛物线y=0.25x2﹣2x上一点A作x轴的平行线,交抛物线于另一点B,交y轴于点C,已知点A的横坐标为﹣2.
(1)求抛物线的对称轴和点B的坐标;
(2)在AB上任取一点P,连结OP,作点C关于直线OP的对称点D;
①连结BD,求BD的最小值;
②当点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方时,求直线PD的函数表达式.

图文解析:

(1)常规题,简析如下:
法一:由题意A(﹣2,5),对称轴x=4,
(根据对称轴为直线x=-b/2a).
AB关于对称轴对称,∴B105).

法二:先求出A(﹣2,5),把y=5代入原解析式,得0.25x2﹣2x=5,即x2﹣8x-20=0,解得x1=-2,x2=10,∴B(10,5).
(2)①认真观察动画(自动演示)
如下图示,当点P在运动时,根据对称的性质知,OD=OC=5(为定值),因此点D在以O为圆心OC为半径的圆上,所以当O、D、B共线时,BD的最小值为:

②当点D在对称轴上时,如下图示:



根据对称的性质,可添加如下图所示的辅助线;



得到D(4,3).P点坐标可通过:



设PC=PD=t,在Rt△PDK中,
t2=(4﹣t)2+22,解得t=2.5,
得P(2.5,5).
最后,若设直线PD为y=kx+b,把B、P两点坐标代入,解得:k=-4/3,b=25/3.


-END-

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