中考数学压轴题(对称问题、双动点对称问题)
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(2014•济宁,第22题11分)如图,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A(5,0)、B(﹣1,0)两点,过点A作直线AC⊥x轴,交直线y=2x于点C;
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求点A关于直线y=2x的对称点A′的坐标,判定点A′是否在抛物线上,并说明理由;
(3)点P是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点M
,是否存在这样的点P,
使四边形PACM是平行四边形若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式;
(2)首先求出对称点A′的坐标,然后代入抛物线解析式,即可判定点A′是否在抛物线上.本
问关键在于求出A′的坐标.如答图所示,作辅助线,构造一对相似三角形Rt△A′EA∽Rt△OAC,利用相似关系、对称性质、勾股定理,求出对称点A′的坐标;
(3)本问为存在型问题.解题要点是利用平行四边形的定义,列出代数关系式求解.如答图所示,平行四边形的对边平行且相等,因此PM=AC=10;利用含未知数的代数式表示出PM的长度,然后列方程求解.
解
答:
解:(1)∵y=x2+bx+c与x轴交于A(5,0)、B(﹣1,0)两点,
∴,解得.∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣.
(2)如答图所示,过点A′作A′E⊥x轴于E,AA′与OC交于点D,
∵点C在直线y=2x上,∴C(5,10)
∵点A和A′关于直线y=2x对称,∴OC⊥AA′,A′D=AD.
∵OA =5,AC =10,
∴OC ===.∵S△OAC=OC •AD=OA•AC,∴AD=.∴AA′=,
在Rt△A′EA和Rt△OAC中,∵∠A′AE+∠A′AC=90°,∠ACD+∠A′AC=90°,∴∠A′AE=∠ACD.又∵∠A′EA=∠OAC=90°,
∴Rt △A′EA∽Rt△OAC.∴,即.
∴A′E=4,AE=8.∴OE=AE﹣OA=3.∴点A′的坐标为(﹣3,4),
当x =﹣3时,y=×(﹣3)2+3﹣=4.所以,点A ′在该抛物线上.
(3)存在.理由:设直线CA′的解析式为y=kx+b,
则,解得∴直线CA′的解析式为y =x +…(9分)设点P 的坐标为(x,x2﹣x﹣),则点M为(x,x+).
∵PM∥AC,
∴要使四边形PACM是平行四边形,只需PM=
AC.又点M在点P的上方,∴(x+)﹣(x2﹣x﹣)=10.
解得x1=2,x2=5(不合题意,舍去)
当x=2时,y=﹣.
∴当点P运动到(2,﹣)时,四边形PACM是平行四边形.
点评:本题是二次函数的综合题型,考查了二次函数的图象及性质、待定系数法、相似、平行四边形、
勾股定理、对称等知识点,涉及考点较多,有一定的难度.第(2)问的要点是求对称点A′的坐标,第(3)问的要点是利用平行四边形的定义列方程求解.
.(2014•贵州黔西南州, 第26题16分)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c
经过A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3)三点,其顶点为D,连接AD,点P是线段AD上一个动点(不
与A、D重合),过点P作y轴的垂线,垂足点为E,连接AE.
(1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标;
(2)如果P点的坐标为(x,y),△PAE的面积为S,求S与x之间的函数关系式,直接写出自
变量x的取值范围,并求出S的最大值;
(3)在(2)的条件下,当S取到最大值时,过点P作x轴的垂线,垂足为F,连接EF,把△PEF
沿直线EF折叠,点P的对应点为点P′,求出P′的坐标,并判断P′是否在该抛物线上.
第1题图
分
析:
(1)由抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3)三点,则代入求得a,b,c,进而得解析式与顶点D.
(2)由P在AD上,则可求AD解析式表示P点.由S△APE=•PE•y P,所以S可表示,进而由函数最值性质易得S最值.
(3)由最值时,P为(﹣,3),则E与C重合.画示意图,P'过作P'M⊥y轴,设边长通过解直角三角形可求各边长度,进而得P'坐标.判断P′是否在该抛物线上,将x P'坐标代入
解析式,判断是否为y P'即可.
解
答:
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0)、B(1,0)、C(0,3)三点,
∴,解得,∴解析式为y=﹣x2﹣2x+3
∵﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴抛物线顶点坐标D为(﹣1,4).
(2)∵A(﹣3,0),D(﹣1,4),
∴设AD为解析式为y=kx+b,有,解得,∴AD解析式:y=2x+6,
∵P在AD上,∴P(x,2x+6),
∴S△APE=•PE•y P=•(﹣x)•(2x+6)=﹣x2﹣3x (﹣3<x<﹣1),
当x=﹣=﹣时,S取最大值.
(3)如图1,设P′F与y轴交于点
N,过P′作P′M⊥y轴于点M,
∵△PEF沿EF翻折得△P′EF,且P(﹣,3),
∴∠PFE=∠P′FE,PF=P′F=3,PE=P′E=,
∵PF∥y轴,∴∠PFE=∠FEN,
∵∠PFE=∠P′FE,∴∠FEN=∠P′FE,∴EN=FN,
设EN=m,则FN=m,P′N=3﹣m.
在Rt△P′EN中,∵(3﹣m)2+()2=m2,∴m=.
∵S△P′EN=•P′N•P′E=•EN•P′M,∴P ′M=.
在Rt△EMP′中,∵EM==,∴OM=EO﹣EM=,
∴P′(,).
当x =时,y=﹣()2﹣2•+3=≠,
∴点P′不在该抛物线上.
点评:
本题考查了待定系数法求抛物线解析式,二次函数图象、性质及设边长利用勾股定理解直角三角形等常规考点,题目考点适中,考法新颖,适合学生练习巩固.