1、专题14 二次函数的综合运用1 2020春成都地区中考数学第二部分系统复习考点解读 二次函数中的面积问题在成都中考中占了一定的地位,都是在大题中结合题目的背景进行综合考查,重在考查学生的知识应用能力考查的问题有求三角形面积最大,求一边上高的最大值,找面积相等的点的坐标等,这些问题大多是利用公式法、面积分割法、平行相切法、构底造高法、相似比来加以解决.方法提炼二次函数中三角形面积的求法1 1特殊三角形面积的直接公式法方法提炼2 2任意三角形的面积分割法方法提炼3任意三角形面积的平行相切法SABCSBCDSBCE.SABC12BDOC12CEOB.小结:等(同)底、等(同)高、等面积 方法提炼解决
2、面积问题常用的方法总结如下:公式法:直接用三角形的面积公式底乘高的一半或者用正弦定理 所谓“面积分割法”,就是在不能直接利用三角形面积公式求解时,将所求三角形的面积分割成几个可以直接利用公式求解的几何图形,那么如何对图形进行合理分割呢?需要注意的是,分割所求图形的直线,往往是过已知点所作的平行于x轴或者y轴的直线 所谓“平行相切法”就是作三角形一条固定边的平行线且这条平行线与抛物线“相切”,即与抛物线只有一个交点这样,就会使得以三角形固定边为底的三角形的高达到最大化,从而三角形的面积也就最大 方法提炼 所谓“构底造高法”就是重新构造三角形的底或高,使之能直接利用三角形的面积公式求解通常构造三角
3、形的底或高的方法是过三角形的一个顶点作x轴或y轴的垂线,与三角形的一条固定边相交,从而确定“底”或“高”所谓“相似比”就是根据相似三角形的性质,面积之比等于相似比的平方,找到要求三角形和已知三角形的相似比,从而求出未知三角形的面积课堂精讲例 1 如图,抛物线顶点坐标为点 C(1,4),交 x 轴于点 A(3,0),交 y 轴于点 B.(1)求抛物线和直线 AB 的解析式;(2)求CAB 的铅垂高 CD 及 SCAB;(3)设点 P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点,是否存在一点 P,使 SPAB98SCAB,若存在,求出 P 点的坐标;若不存在,请说明理由 课堂精讲 【分析】(1)直接设二
4、次函数的解析式为顶点式,把顶点坐标和A点代入即可;(2)铅垂面积法其实就是“面积分割法”,即在不能直接利用三角形面积求解时,将所求三角形的面积分割成几个可以直接利用公式求解的几何图形,那么如何对图形进行合理分割呢?需要注意的是,分割所求图形的直线,往往是过已知点所做的平行于x轴或者y轴的直线;(3)CAB面积易求,从而求出PAB的面积,再转化成第(2)小问的求解方法即可课堂精讲【解】(1)抛物线的顶点为 C(1,4),设抛物线的解析式为 ya(x1)24.把点 A(3,0)代入,得 0a(31)24,解得 a1,抛物线的解析式为 y(x1)24,即 yx22x3.当 x0 时,y3,点 B 的
5、坐标为(0,3)设直线 AB 的解析式为 ykxb,把点 A(3,0),B(0,3)代入,得03kb,3b,解得k1,b3,直线 AB 的解析式为 yx3.课堂精讲(2)把 x1 代入 yx3,得 y2,则 CD422.设对称轴 x1 与 x 轴交于点 H,SCAB12CDOH12CDHA12CDOA12233.答案图课堂精讲(3)过点 P 作 PEx 轴交线段 AB 于点 F,设点 P(x,x22x3),则点 F(x,x3),PFx22x3(x3)x23x,SPAB12PFOA123(x23x)32x292x(0 x3),要使 SPAB98SCAB,则有32x292x983,即 4x212x
6、90,解得 x1x232.当 x32时,yx22x3154,点 P 的坐标为32,154.课堂精讲例 2(2019绥化)已知抛物线 yax2bx3 的对称轴为直线 x12,交 x 轴于点 A,B,交 y 轴于点 C,且点 A 坐标为A(2,0)直线 ymxn(m0)与抛物线交于点 P,Q(点 P在点 Q 的右边),交 y 轴于点 H.(1)求该抛物线的解析式;(2)若 n5,且CPQ 的面积为 3,求 m 的值;(3)当 m1 时,若 n3m,直线 AQ 交 y 轴于点 K.设PQK的面积为 S,求 S 与 m 之间的函数解析式 课堂精讲【分析】(1)将点 A(2,0)代入解析式,对称轴为 x
7、b2a12,联立即可求 a 与 b 的值;(2)设点 Q 横坐标 x1,点 P 的横坐标 x2,则有x1x2,联立 ymx5,y12x212x3,根据韦达定理可得 x1x22m1,x1x24,由面积之间的关系:SCPQSCHPSCHQ,可求 m 的值;(3)当 n3m 时,PQ 解析式为 ymx3m,联立有:mx3m12x212x3,解得 x3 或 x2m2;由条件可得 P(3,0),Q(2m2,2m25m),K(0,52m),HK|5m5|5|m1|;课堂精讲当 0m1 时,HK55m,SPQKSPHKSQHK12HK(xPxQ)12(55m)(52m)5m2352m252;当 1m52时,
8、HK5m5,SPQK5m2352m252.当 2m23 时,有 m52,SPQK12KQ|yP|32(2m25m)3m2152m.课堂精讲【解】(1)将点 A(2,0)代入解析式,得 4a2b30.xb2a12,a12,b12.y12x212x3.(2)设点 Q 的横坐标为 x1,点 P 的横坐标为 x2,则有x1x2,把 n5 代入 ymxn,ymx5.设直线 PQ 与 y 轴交于点 H,则 H(0,5)课堂精讲联立ymx5,y12x212x3,整理,得 x2(2m1)x40,x1x22m1,x1x24.CPQ 的 面积为 3,SCPQSCHPSCHQ,即12HC(x2x1)3.x2x13.
9、(x1 x2)24x1x29,即(2m1)225.m2 或 m3.m0,m2.课堂精讲(3)当 n3m 时,PQ 解析式为 ymx3m,H(0,3m)ymx3m与y12x212x3 相交于点P与Q,联立ymx3m,y12x212x3,解得 x3 或 x2m2.当 2m23 时,有 0m52,点 P 在点 Q 的右边,P(3,0),Q(2m2,2m25m)课堂精讲直线 AQ 的解析式为 y52m2x52m.K(0,52m)HK|5m5|5|m1|.当 0m1 时,如图 1,HK55m,S PQK S PHK S QHK12HK(xP xQ)12(55m)(52m)5m2352m252.当 1m5
10、2时,如图 2,HK5m5,SPQK5m2352m252.图1图2课堂精讲当 2m23 时,如图 3,有 m52,P(2m2,2m25m),Q(3,0),K(0,0)SPQK12KQ|yP|32(2m25m)3m2152m.综上所述,S5m2352m252(0m1),5m2352m2521m52.图3 【方法归纳】本题是二次函数的综合题;熟练掌握二次函数的图象及性质,数形结合,分类讨论是解题的关键课后精练1 1如图,抛物线 y115x2bxc 经过原点,交 x 轴于另一点 A(4,0),顶点为 P.点 Q(0,a)为 y 轴正半轴上一点,过点 Q 作 x 轴的平行线交抛物线 y115x2bxc
11、 于点 M,N,将抛物线 y115x2bxc 沿直线MN 翻折得到新的抛物线 y2,点 P 落在点 B 处,若四边形 BMPN 的面积等于1457,则 a 的值为_,点 B 的坐标_ 第1题图(2,2)课后精练 2 2如图,抛物线yax2bxc与x轴交于点A(1,0),点B(3,0),与y轴交于点C,且过点D(2,3)点P是抛物线yax2bxc上的动点当点P在直线OD下方时,POD面积的最大值为_第2题图课后精练 3 3(2019辽阳节选)如图,在平面直角坐标系中,RtABC的边BC在x轴上,ABC90,以A为顶点的抛物线yx2bxc经过点C(3,0),交y轴于点E(0,3),动点P在对称轴上
12、 (1)求抛物线解析式;(2)若点P从A点出发,沿AB方向以1个单位每秒的速度匀速运动到点B停止,设运动时间为t秒,过点P作PDAB交AC于点D,过点D平行于y轴的直线l交抛物线于点Q,连接AQ,CQ,当t为何值时,ACQ的面积最大?最大值是多少?第3题图备用图课后精练解:(1)将点 C,E 的坐标代入二次函数表达式,得 93bc0,c3.解得b2,c3.故抛物线的表达式为 yx22x3.(2)由(1)知,A(1,4),直线 AC 的表达式为 y2x6.点 P(1,4t),则点 D2t2,4t,设点 Q2t2,4t24,SACQ12DQBC124t24(4t)214t2t,140,SACQ有最
13、大值,当 t2 时,其最大值为 1.课后精练 4 4如图,抛物线yax2bx6的开口向下,与x轴交于点A(6,0)和点B(2,0),与y轴交于点C,点P是抛物线上一个动点(不与点C重合)(1)求抛物线的解析式;(2)若PCA的面积为12,求点P的坐标第4题图课后精练解:(1)由题意,函数的表达式为 ya(x6)(x2)a(x24x12),12a6,解得 a12.抛物线的解析式为 y12x22x6.(2)如图,过点 P 作直线 mAC 交抛物线于点 P,在直线 AC 下方等距离处作直线 n 交抛物线与点,过点 P 作 PHy 轴交 AC 于点 H,作 PGAC 于点 G,OAOC,PHGCAB4
14、5.答案图课后精练则 HP 2PG,SPCA12PGAC1222PH6 212,解得 PH4.直线 AC 的表达式为 yx6,则直线 m 的表达式为:yx10,联立,解得 x2 或4.则点 P 坐标为(2,8)或(4,6)直线 n 的表达式为:yx2.同理可得点 P()的坐标为(3 17,171)或(3 17,171)综上,点 P 的坐标为(2,8)或(4,6)或(3 17,171)或(3 17,171)课后精练 5 5(2019常州)如图,二次函数yx2bx3的图象与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,点A的坐标为(1,0),点D为OC的中点,点P在抛物线上 (1)b_;(2)若点P的横坐标小
15、于3,过点P作PQBD,垂足为Q,直线PQ与x轴交于点R,且SPQB2SQRB,求点P的坐标备用图课后精练解:(1)2.(2)过点 P 作 PFx 轴于 F,交直线 BD 于 E,如图 1,OB3,OD32,BOD90,BD OB2OD23 52.cosOBDOBBD33 522 55.PQBD 于点 Q,PFx 轴于点 F,PQEBQRPFR90.图 1课后精练PRFOBDPRFEPQ90.EPQOBD,即 cosEPQcosOBD255.在 RtPQE 中,cosEPQPQPE255,PQ255PE.在 RtPFR 中,cosRPFPFPR255,PRPF25552PF.SPQB2SQRB
16、,PQ2QR.易知 BD 的解析式为 y12x32.课后精练设直线 BD 与抛物线交于点 G,联立y12x32,yx22x3,解得 x13(即点 B 横坐标),x212.点 G 横坐标为12.设 P(t,t22t3)(t3),则 Et,12t32.PF|t22t3|,PEt22t312t32t252t32.课后精练若12t3,则点 P 在直线 BD 上方,如图 1,PFt22t3,PEt252t32.PQ2QR,PQ23PR.255PE2352PF,即 6PE5PF.6t252t325(t22t3),解得 t12,t23(舍去)P(2,3)图 1课后精练若1t12,则点 P 在 x 轴上方、直
17、线 BD 下方,如图 2,此时,PQQR,即 SPQB2SQRB不成立 若 t1,则点 P 在 x 轴下方,如图 3,PF(t22t3)t22t3,PE12t32(t22t3)t252t32.PQ2QR,PQ2PR.2 55PE252PF,即 2PE5PF.2t252t325(t22t3),解得 t143,t23(舍去)P43,139.综上所述,点 P 坐标为(2,3)或43,139.图2图3课后精练6 6如图,抛物线 yax294xc 交 x 轴于 A,B 两点,交 y 轴于点 C.直线 y34x3 经过点 B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点 P 从点 O 出发,以每秒 2 个单位的速
18、度沿 OB 向点B 匀速运动,同时点 E 从点 B 出发以每秒 1 个单位的速度沿BO 向终点 O 匀速运动,当点 E 到达终点 O 时,点 P 停止运动,设点 P 运动的时间为 t 秒,过点 P 作 x 轴的垂线交直线BC 于点 H,交抛物线于点 Q,过点 E 作 EFBC 于点 F.当 PQ5EF 时,求出 t 值;连接 CQ,当 SCBQSBHQ52 时,请直接写出点 Q的坐标 备用图第6题图课后精练解:(1)y34x3 中,令 x0,则 y3,令 y0,则 x4,故点 B,C 的坐标分别(4,0),(0,3),则 BC5.将点 B,C 的坐标代入抛物线函数表达式,得 016a9c,c3
19、,解得a34,c3.故抛物线的解析式为 y34x294x3.课后精练(2)设点 Q2t,34(2t)294(2t)3,则 BEt.tanABC34tan,则 sin35,cos45,EFEBsin 3t5.PQ5EF,34(2t)294(2t)3 53t53t,解得 t1 174或5 414(不合题意的值已舍去)课后精练当点 Q 在 BC 上方时,SCBQSBHQ52,则 BH25BC2,则 PBBHcos 85,则点 P125,0,则点 Q125,10225;当点 Q 在 BC 下方时,同理可得,点 Q285,19825;故点 Q 的坐标为125,10225或285,19825.答案图单击此处编辑母版标题样式谢谢
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