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1、類型五 二次函數與特殊平行四邊形判定問題
例1、如圖,拋物線與直線交于兩點,其中點在軸上,點的坐標為。點是軸右側的拋物線上一動點,過點作軸于點,交于點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)若點的橫坐標為,當為何值時,以為頂點的四邊形是平行四邊形?請說明理由。
【解析】(1)∵直線經過點,∴
∵拋物線經過點,
∴
∴拋物線的解析式為
(2)∵點的橫坐標為且在拋物線上
∴
∵∥,∴當時,以為頂點的四邊形是平行四邊形
① 當時,
∴,解得:
即當或時,四邊形是平行四邊形
② 當時,
,解得:(舍去)
即當時
2、,四邊形是平行四邊形
例2、如圖,拋物線y=ax2+bx+3與x軸相交于點A(﹣1,0)、B(3,0),與y軸相交于點C,點P為線段OB上的動點(不與O、B重合),過點P垂直于x軸的直線與拋物線及線段BC分別交于點E、F,點D在y軸正半軸上,OD=2,連接DE、OF.
(1)求拋物線的解析式;
(2)當四邊形ODEF是平行四邊形時,求點P的坐標;
【解析】解:(1)∵點A(﹣1,0)、B(3,0)在拋物線y=ax2+bx+3上,
∴,
解得a=﹣1,b=2,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2+2x+3.
(2)在拋物線解析式y(tǒng)=﹣x2+2x+3中,令x=0,得y=3,
3、∴C(0,3).
設直線BC的解析式為y=kx+b,將B(3,0),C(0,3)坐標代入得:
,
解得k=﹣1,b=3,
∴y=﹣x+3.
設E點坐標為(x,﹣x2+2x+3),則P(x,0),F(x,﹣x+3),
∴EF=yE﹣yF=﹣x2+2x+3﹣(﹣x+3)=﹣x2+3x.
∵四邊形ODEF是平行四邊形,
∴EF=OD=2,
∴﹣x2+3x=2,即x2﹣3x+2=0,
解得x=1或x=2,
∴P點坐標為(1,0)或(2,0).
例3、如圖,拋物線與軸交于點C,與軸交于A、B兩點,,.
(1)求點B的坐標;
(2)求拋物線的解析式及頂點坐標;
(3)設點E在
4、軸上,點F在拋物線上,如果A、C、E、F構成平行四邊形,請寫出點E的坐標(不必書寫計算過程).
C
A
B
O
y
x
【解析】解:(1)∵
∴C (0,3) ………………………………………………1分
又∵tan∠OCA=
∴A(1,0)……………………………………………1分
又∵S△ABC=6
∴
∴AB=4 …………………………………………………1分
∴B(,0)…………………………………………1分
(2)把A(1,0)、B(,0)代入得:
…………………………………………1分
∴,
5、∴……………………………………2分
∵
∴頂點坐標(,)………………………………1分
(3)①AC為平行四邊形的一邊時
E1析(,0) ………………………………………1分
E2(,0)………………………………1分
E3(,0)………………………………1分
②AC為平行四邊形的對角線時
E4(3,0)…………………………………………1分
例4、如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=x2+mx+n經過點A(3,0)、B(0,﹣3),點P是直線AB上的動點,過點P作x軸的垂線交拋物線于點M,設點P的橫
6、坐標為t.
(1)分別求出直線AB和這條拋物線的解析式.
(2)若點P在第四象限,連接AM、BM,當線段PM最長時,求△ABM的面積.
(3)是否存在這樣的點P,使得以點P、M、B、O為頂點的四邊形為平行四邊形?若存在,請直接寫出點P的橫坐標;若不存在,請說明理由.
【解析】:
(1)分別利用待定系數法求兩函數的解析式:把A(3,0)B(0,﹣3)分別代入y=x2+mx+n與y=kx+b,得到關于m、n的兩個方程組,解方程組即可;
(2)設點P的坐標是(t,t﹣3),則M(t,t2﹣2t﹣3),用P點的縱坐標減去M的縱坐標得到PM的長,即PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣
7、3)=﹣t2+3t,然后根據二次函數的最值得到
當t=﹣=時,PM最長為=,再利用三角形的面積公式利用S△ABM=S△BPM+S△APM計算即可;
(3)由PM∥OB,根據平行四邊形的判定得到當PM=OB時,點P、M、B、O為頂點的四邊形為平行四邊形,然后討論:當P在第四象限:PM=OB=3,PM最長時只有,所以不可能;當P在第一象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3;當P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,分別解一元二次方程即可得到滿足條件的t的值.
【答案】解:(1)把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=x2+mx+n,得
解得,所以拋物線的解析式是y=x2
8、﹣2x﹣3.
設直線AB的解析式是y=kx+b,
把A(3,0)B(0,﹣3)代入y=kx+b,得,解得,
所以直線AB的解析式是y=x﹣3;
(2)設點P的坐標是(t,t﹣3),則M(t,t2﹣2t﹣3),
因為p在第四象限,
所以PM=(t﹣3)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣t2+3t,
當t=﹣=時,二次函數的最大值,即PM最長值為=,
則S△ABM=S△BPM+S△APM==.
(3)存在,理由如下:
∵PM∥OB,
∴當PM=OB時,點P、M、B、O為頂點的四邊形為平行四邊形,
①當P在第四象限:PM=OB=3,PM最長時只有,所以不可能有PM=3.
②當P在第一
9、象限:PM=OB=3,(t2﹣2t﹣3)﹣(t﹣3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P點的橫坐標是;
③當P在第三象限:PM=OB=3,t2﹣3t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P點的橫坐標是.
所以P點的橫坐標是或.
例5、如圖,拋物線經過三點.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線的對稱軸上有一點P,使PA+PC的值最小,求點P的坐標;
(3)點M為x軸上一動點,在拋物線上是否存在一點N,使以A,C,M,N四點構成的四邊形為平行四邊形?若存在,求點N的坐標;若不存在,請說明理由.
x
y
A
O
C
B
(第5題圖)
10、
【解析】解:(1)設拋物線的解析式為 ,
x
y
A
O
C
B
(第5題圖)
P
N
M
H
根據題意,得,
解得
∴拋物線的解析式為: ………(3分)
(2)由題意知,點A關于拋物線對稱軸的對稱點為點B,連接BC交拋物線的對稱軸于點P,則P點 即為所求.
設直線BC的解析式為,
由題意,得解得
∴直線BC的解析式為 …………(6分)
∵拋物線的對稱軸是,
∴當時,
∴點P的坐標是. …………(7分)
(3)存在 …………………………(8分)
(i)當存在的點N在x軸的下方時,如圖所示,∵四邊形ACNM是平行四邊形,∴CN∥x軸,∴點C與點N關于對稱軸x=2對稱,∵C點的坐標為,∴點N的坐標為 ………………………(11分)
(II)當存在的點在x軸上方時,如圖所示,作軸于點H,∵四邊形是平行四邊形,∴,
∴Rt△CAO ≌Rt△,∴.
∵點C的坐標為,即N點的縱坐標為,
∴即
解得
∴點的坐標為和.
綜上所述,滿足題目條件的點N共有三個,
分別為,, ………………………(13分)
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