探究存在性问题(数学)
数学“存在性”问题的解题策略 例题

数学“存在性”问题的解题策略存在性问题是指判断满足某种条件的事物是否存在的问题,这类问题的知识覆盖面较广,综合性较强,题意构思非常精巧,解题方法灵活,对学生分析问题和解决问题的能力要求较高,是近几年来各地中考的“热点”。
这类题目解法的一般思路是:假设存在→推理论证→得出结论。
若能导出合理的结果,就做出“存在”的判断,导出矛盾,就做出不存在的判断。
由于“存在性”问题的结论有两种可能,所以具有开放的特征,在假设存在性以后进行的推理或计算,对基础知识,基本技能提出了较高要求,并具备较强的探索性,正确、完整地解答这类问题,是对我们知识、能力的一次全面的考验。
【典型例题】例1. 223(1)9200x x m x m m -++-+=若关于的一元二次方程有两个实数根,390cos 5a b c ABC A B C C B ==又已知、、分别是△的∠、∠、∠的对边,∠°,且, 3b a m Rt-=,是否存在整数,使上述一元二次方程两个实数根的平方和等于ABC c m △的斜边的平方?若存在,求出满足条件的的值,若不存在,请说明理由。
例2. 22ky kx y P =+-如图:已知在同一坐标系中,直线与轴交于点,抛物2122(1)4(0)(0)y x k x k x A x B x C =-++线与轴交于,,,两点,是抛物线的顶点(1)求二次函数的最小值(用含k 的代数式表示)(2)若点A 在点B 的左侧,且x 1·x 2<0①当k 取何值时,直线通过点B ;②是否存在实数k ,使S △ABP =S △ABC ?如果存在,求出抛物线的解析式;如果不存在,请说明理由。
例3. 已知:△ABC 是⊙O 的内接三角形,BT 为⊙O 的切线,B 为切点,P 为直线AB 上一点,过点P 作BC 的平行线交直线BT 于点E ,交直线AC 于点F 。
(1)当点P 在线段AB 上时,求证:PA ·PB=PE ·PF(2)当点P 为线段BA 延长线上一点时,第(1)题的结论还成立吗?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由。
2023年中考数学复习存在性问题系列菱形的存在性问题专题探究

2023年中考复习存在性问题系列菱形的存在性问题专题探究函数和菱形存在性问题作为压轴题目,结合了“分类讨论思想”,“方程思想”“菱形的判定方法”,势必要比单纯的菱形判定思考难度要大得多,因此我在研究了近些年中考真题之后尝试性地总结一下菱形存在性问题的通用解法,以供大家参考.解题攻略1.【基本概念】菱形作为一种特殊的平行四边形,可以从以下几种方式得到:(1)有一组邻边相等的平行四边形菱形;(2)对角线互相垂直的平行四边形是菱形;(3)四边都相等的四边形是菱形2.【基本题型】因此就常规题型而言,菱形存在性至少有2个动点,多则有3个动点,可细分如下两大类题型:(1)2个定点+1个半动点+1个全动点(2)1个定点+3个半动3.【解题思路】解决问题的方法也可有如下两种:思路1:先平四,再菱形设点坐标,根据平四存在性要求列出“A +C =B +D ”(AC 、BD 为对角线),再结合一组邻边相等,得到方程组.思路2:先等腰,再菱形在构成菱形的4个点中任取3个点,必构成等腰三角形,根据等腰存在性方法可先确定第3个点,平移再确定第4个点.典例剖析1. 两定两动:坐标轴+平面例1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax x c a =-+≠与x 轴交于点A 、B 两点(点A 在点B 左侧),与y 轴交于点C .OA 、OB 的长是不等式组243522x x x x +>⎧⎪⎨-⎪⎩的整数解()OA OB <,点(2,)D m 在抛物线上.(1)求抛物线的解析式及的值;(2)轴上的点使和的值最小,则 ;(3)将抛物线向上平移,使点落在点处.当时,抛物线向上平移了 个单位;(4)点在在轴上,平面直角坐标系内存在点使以点、、、为顶点的四边形为菱形,请直接写出点的坐标.【答案】(1)-4(2)2(3)9(4)、、、.【详解】:(1)所给不等式组的解集为,其整数解为2,3,、的长是所给不等式组的整数解,且,,,则,,点、在抛物线上,, m y E AE DE OE =C F //AD FB M y N A B M NN 1(5,4)N --2(5,4)N -321)N 4(5,21)N 24x <OA OB OA OB <2OA ∴=3OB =(2,0)A -(3,0)B A B ∴420930a c a c ++=⎧⎨-+=⎩解得, 所求的抛物线的解析式为,点在抛物线上,;(2)如图1所示,连接交轴于点,则此时最小,设直线的解析式为,点,在直线上,, 解得, 直线的函数解析式为,当时,,即.,, 16a c =⎧⎨=-⎩∴26y x x =--(2,)D m 22264m ∴=--=-AD y E AE ED+AD (0)y kx b k =+≠(2,0)A -(2,4)D -AD ∴2024k b k b -+=⎧⎨+=-⎩12k b =-⎧⎨=-⎩∴AD 2y x =--0x =2y =-(0E 2)-|2|2OE ∴=-=故答案为:2;(3)如图1,,,, ,,,,,抛物线向上平移9个单位,故答案为:9;(4)以、、、为顶点的四边形是菱形,对角线互相垂直且平分,由,与不能作为一组对角线,分两种情况:①以与为对角线时,如图2①和图2②, //AD FB AEO BFO ∴∆∆∽∴OE OA OF OB=2OE OA ==3OF OB ∴==(0,6)C -|6|6OC ∴=-=639CF CO OF ∴=+=+=∴A B M N OA OB ≠AB ∴MN ∴AM BN如图2①,,四边形是菱形,轴,,在中,,,,如图2②,同理可得:,②以与为对角线时,如图2③和图2④,如图2③,菱形的边长仍为5,轴,,,235AB OA OB =+=+=ABMN ////MN AB x ∴5MN MB AB ===Rt MBO ∆2222534OM MB OB --=(0,4)M ∴(5,4)N ∴-(5,4)N --ANBM //MN x 22225221MO AM OA =--=21)M ∴,如图2④,同理可得:,综上所述,①②两种情况,符合条件的点的坐标为:、、、.2.两定两动:对称轴+平面例2.如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 为正方形,点A ,B 在x 轴上,抛物线y =x 2+bx +c 经过点B ,D (﹣4,5)两点,且与直线DC 交于另一点E .(1)求抛物线的解析式;(2)F 为抛物线对称轴上一点,Q 为平面直角坐标系中的一点,是否存在以点Q ,F ,E ,B 为顶点的四边形是以BE 为边的菱形.若存在,请求出点F 的坐标;若不存在,请说明理由;(3)P 为y 轴上一点,过点P 作抛物线对称轴的垂线,垂足为M ,连接ME ,BP ,探究EM +MP +PB 是否存在最小值.若存在,请求出这个最小值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.【分析】(1)求出点B 的坐标为(1,0),再用待定系数法即可求解;(2)以点Q ,F ,E ,B 为顶点的四边形是以BE 为边的菱形,故点B 向右平移1个单位向上平移5个单位得到点E ,则Q (F )向右平移1个单位向上平移5个单位得到点F (Q ),21)N ∴(5,21)N -N 1(5,4)N --2(5,4)N -321)N 4(5,21)N-且BE=EF(BE=EQ),即可求解;(3)由题意抛物线的对称轴交x轴于点B′(﹣1,0),将点B′向左平移1个单位得到点B″(﹣2,0),连接B″E,交函数的对称轴于点M,过点M作MP⊥y轴,则点P、M为所求点,此时EM+MP+PB为最小,进而求解.【解析】(1)由点D的纵坐标知,正方形ABCD的边长为5,则OB=AB﹣AO=5﹣4=1,故点B的坐标为(1,0),则,解得,故抛物线的表达式为y=x2+2x﹣3;(2)存在,理由:∵点D、E关于抛物线对称轴对称,故点E的坐标为(2,5),由抛物线的表达式知,其对称轴为直线x=﹣1,故设点F的坐标为(﹣1,m),由点B、E的坐标得,BE2=(2﹣1)2+(5﹣0)2=26,设点Q的坐标为(s,t),∵以点Q,F,E,B为顶点的四边形是以BE为边的菱形,故点B向右平移1个单位向上平移5个单位得到点E,则Q(F)向右平移1个单位向上平移5个单位得到点F(Q),且BE=EF(BE=EQ),则或,解得或,故点F的坐标为(﹣1,5+)或(﹣1,5﹣)或(﹣1,)或(﹣1,﹣);(3)存在,理由:由题意抛物线的对称轴交x轴于点B′(﹣1,0),将点B′向左平移1个单位得到点B″(﹣2,0),连接B″E,交函数的对称轴于点M,过点M作MP⊥y轴,则点P、M为所求点,此时EM+MP+PB为最小,理由:∵B′B″=PM=1,且B′B″∥PM,故四边形B″B′PM为平行四边形,则B″M=B′P=BP,则EM+MP+PB=EM+1+MB″=B″E+1为最小,由点B″、E的坐标得,直线B″E的表达式为y=(x+2),当x=﹣1时,y=(x+2)=,故点M的坐标为(﹣1,),则EM+MP+PB的最小值B″E+1=1+=+1.3.两定两动:斜线+抛物线例3.(2021•山西)综合与探究如图,抛物线y=x2+2x﹣6与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,连接AC,BC.(1)求A、B,C三点的坐标并直接写出直线AC,BC的函数表达式.(2)点P是直线AC下方抛物线上的一个动点,过点P作BC的平行线l,交线段AC于点D.①试探究:在直线l上是否存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,若存在,求出点E的坐标,若不存在,请说明理由;②设抛物线的对称轴与直线l交于点M,与直线AC交于点N.当S△DMN=S△AOC时,请直接写出DM的长.【分析】(1)解方程x2+2x﹣6=0,可求得A、B的坐标,令x=0,可求得点C的坐标,即可得直线AC,BC的函数表达式;(2)①设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,可得BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,分两种情况画出图形,根据菱形的性质即可求解;②设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,由直线l∥BC可设直线BC的解析式为y=3k+b,由点D的坐标可得b=﹣4m﹣6,则M(﹣2,﹣4m﹣12),根据AC的函数表达式可得N(﹣2,﹣4),求出MN,根据S△DMN=S△AOC可求得m,求出点D,点M 的坐标,即可得DM的长.【解析】(1)当y=0时,x2+2x﹣6=0,解得x1=﹣6,x2=2,∴A(﹣6,0),B(2,0),当x=0时,y=﹣6,∴C(0,﹣6),∵A(﹣6,0),C(0,﹣6),∴直线AC的函数表达式为y=﹣x﹣6,∵B(2,0),C(0,﹣6),∴直线BC的函数表达式为y=3x﹣6;(2)①存在:设点D的坐标为(m,﹣m﹣6),其中﹣6<m<0,∵B(2,0),C(0,﹣6),∴BD2=(m﹣2)2+(m+6)2,BC2=22+62=40,DC2=m2+(﹣m﹣6+6)2=2m2,∵DE∥BC,∴当DE=BC时,以点D,C,B,E为顶点的四边形为平行四边形,分两种情况:如图,当BD=BC时,四边形BDEC为菱形,∴BD2=BC2,∴(m﹣2)2+(m+6)2=40,解得:m1=﹣4,m2=0(舍去),∴点D的坐标为(﹣4,﹣2),∵点D向左移动2各单位长度,向下移动6个单位长度得到点E,∴点E的坐标为(﹣6,﹣8);如图,当CD=CB时,四边形CBED为菱形,∴CD2=CB2,∴2m2=40,解得:m1=﹣2,m2=2(舍去),∴点D的坐标为(﹣2,2﹣6),∵点D向右移动2各单位长度,向上移动6个单位长度得到点E,∴点E的坐标为(2﹣2,2);综上,存在点E,使得以点D,C,B,E为顶点的四边形为菱形,点E的坐标为(﹣6,﹣8)或(2﹣2,2);②设点D 的坐标为(m ,﹣m ﹣6),其中﹣6<m <0,∵A (﹣6,0),B (2,0),∴抛物线的对称轴为直线x =﹣2,∵直线BC 的函数表达式为y =3x ﹣6,直线l ∥BC ,∴设直线l 的解析式为y =3x +b ,∵点D 的坐标(m ,﹣m ﹣6),∴b =﹣4m ﹣6,∴M (﹣2,﹣4m ﹣12),∵抛物线的对称轴与直线AC 交于点N .∴N (﹣2,﹣4),∴MN =﹣4m ﹣12+4=﹣4m ﹣8,∵S △DMN =S △AOC ,∴(﹣4m ﹣8)(﹣2﹣m )=×6×6,整理得:m 2+4m ﹣5=0,解得:m 1=﹣5,m 2=1(舍去),∴点D 的坐标为(﹣5,﹣1),∴点M 的坐标为(﹣2,8),∴DM ==3, 答:DM 的长为3. 变式练习1.如图,在平面直角坐标系中,抛物线2y x bx c =++与直线AB 交于A ,B 两点,其中01A (,),(4,1)B -.(1)求该抛物线的函数表达式;(2)点P ,Q 为直线AB 下方抛物线上任意两点,且满足点P 的横坐标为m ,点Q 的横坐标为1m +,过点P 和点Q 分别作y 轴的平行线交直线AB 于C 点和D 点,连接PQ ,求四边形PQDC 面积的最大值;(3)在(2)的条件下,将抛物线2y x bx c =++沿射线AB 平移51y ,点E 为点P 的对应点,点F 为1y 的对称轴上任意一点,点G 为平面直角坐标系内一点,当点B E F G ,,,构成以EF 为边的菱形时,直接写出所有符合条件的点G 的坐标.【答案】(1)2912y x x =-+; (2)154; (3)1315(,)44-、193394(4--、193394(4-.【分析】(1)用待定系数法求解即可;(2)根据题意,求得直线AB 解析式,以及P Q C D 、、、四点坐标,得到PC 、DQ 长度,利用二次函数的性质求解即可;(3)根据平移的性质,求得1y 的表达式,分两种情况,讨论求解即可.【详解】(1)解:将01A (,),(4,1)B -代入二次函数解析式,可得16411b c c ++=-⎧⎨=⎩,解得921b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 即2912y x x =-+;(2)设直线AB 解析式y kx n =+,代入01A (,),(4,1)B -,可得411k n n +=-⎧⎨=⎩,解得121k n ⎧=-⎪⎨⎪=⎩ 即112y x =-+, 则29(,1)2P m m m -+,1(,1)2C m m -+,29(1,(1)(1)1)2Q m m m ++-++,1(1,(1)1)2D m m +-++ 22191(1)422PC m m m m m =-+--+=-+, 2219(1)1[(1)(1)1)2322QD m m m m m =-++-+-++=-++, 2213315()13()2224PQDC S PC QD m m m =⨯+⨯=-++=--+四边形, 即当32m =时,PQDC S 四边形最大,为154; (3)由(2)可知37(,)22P -, 直线AB 为112y x =-+与x 轴的交点为(2,0),与y 轴的交点为(0,1),5 沿射线AB 平移54个单位,向下移动了2个单位, ∴1111(,)22E -, 则2912y x x =-+平移后2125332y x x =-+, 抛物线1y 的对称轴为254x =, 设25(,)4F t , 当BE BF =时,如图:则22221111251111(4)(1)()()22422t -+-+=-++, 解得22339t -±=, ∴2522339(4F --或2522339(4F -+, 当2522339(4F -+时,E 平移到B ,F 平移到G , ∴193394(4G -, 当2522339()4F --时,E 平移到B ,F 平移到G , ∴193394()4G --,当BF EF =时,如下图:222225251111(4)(1)()()4422t t -++=-++,解得114t =-,F平移到B,E平移到G,可得1315 (,)44G-,综上点G的坐标为1315(,)44-、193394(4--、193394(4-.【点睛】本题考查二次函数综合应用,涉及待定系数法,四边形面积、菱形的性质及应用等知识解题的关键是用含字母的代数式表示相关点坐标和相关线段的长度.2.如图,已知直线y=43x+4与x轴交于点A,与y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c经过A,C两点,且与x轴的另一个交点为B,对称轴为直线x=﹣1.(1)求抛物线的表达式;(2)D是第二象限内抛物线上的动点,设点D的横坐标为m,求四边形ABCD面积S的最大值及此时D点的坐标;(3)若点P在抛物线对称轴上,是否存在点P,Q,使以点A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形?若存在,请求出P,Q两点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)y=﹣43x2﹣83x+4(2)S最大=252,D(﹣32,5)(3)存在,Q(﹣2,198)【分析】(1)先求得A,C,B三点的坐标,将抛物线设为交点式,进一步求得结果;(2)作DF∴AB于F,交AC于E,根据点D和点E坐标可表示出DE的长,进而表示出三角形ADC的面积,进而表示出S的函数关系式,进一步求得结果;(3)根据菱形性质可得P A =PC ,进而求得点P 的坐标,根据菱形性质,进一步求得点Q 坐标.【详解】(1)解:当x =0时,y =4,∴C (0,4),当y =0时,43x +4=0, ∴x =﹣3,∴A (﹣3,0),∴对称轴为直线x =﹣1,∴B (1,0),∴设抛物线的表达式:y =a (x ﹣1)•(x +3),∴4=﹣3a ,∴a =﹣43, ∴抛物线的表达式为:y =﹣43(x ﹣1)•(x +3)=﹣43x 2﹣83x +4; (2)如图1,作DF ∴AB 于F ,交AC 于E ,∴D (m ,﹣243m ﹣83m +4),E (m ,﹣43m +4), ∴DE =﹣243m ﹣83m +4﹣(43m +4)=﹣43m 2﹣4m , ∴S △ADC =12DE OA =32•(﹣43m 2﹣4m )=﹣2m 2﹣6m ,∴S△ABC=12AB OC⋅=1442⨯⨯=8,∴S=﹣2m2﹣6m+8=﹣2(m+32)2+252,∴当m=﹣32时,S最大=252,当m=﹣32时,y=﹣433(1)(3)322⨯--⨯-+=5,∴D(﹣32,5);(3)设P(﹣1,n),∴以A,C,P,Q为顶点的四边形是以AC为对角线的菱形,∴P A=PC,即:P A2=PC2,∴(﹣1+3)2+n2=1+(n﹣4)2,∴n=138,∴P(﹣1,138),∴xP+xQ=xA+xC,yP+yQ=yA+yC∴xQ=﹣3﹣(﹣1)=﹣2,yQ=4﹣138=198,∴Q(﹣2,198).【点睛】本题考查了二次函数及其图象性质,勾股定理,菱形性质等知识,解决问题的关键是熟练掌握相关二次函数和菱形性质菱形作为特殊的平行四边形其存在性问题亦是分类讨论中的一大难点.此类题目多以直角坐标平面为背景.题干中一般会给出两个顶点,第三个点在某个可求的函数图像上,在另一个函数的图像上或直角坐标平面内,求能与之前的三个点构成菱形的第四个点的坐标.此类题目的一大难度在于如何合理分类的问题.若题干中已知两定点的话,可以把这两定点连成的线段是菱形的一边或者对角线进行分类讨论,再利用菱形的性质确定出其他的顶点的位置.。
高考数学一轮总复习课件:专题研究 利用导数研究恒成立或存在性问题

∴g′(x)=
[(x+1)(1+lnx)]′x-(x+1)(1+lnx) x2
=x-x2lnx.
令h(x)=x-lnx(分子的符号无法直接判断,故考虑再构造函 数进行分析),
∴h′(x)=1-1x=x-x 1. ∵x≥1,∴h′(x)≥0, ∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,∴h(x)≥h(1)=1>0, ∴g′(x)>0,∴g(x)在[1,+∞)上单调递增, ∴g(x)min=g(1)=2,∴k≤2. 【答案】 (-∞,2]
【解析】 ∵f(x1)≤g(x2)恒成立,∴只需f(x1)≤g(x)min. 由g(x)=ex-x-1,得g′(x)=ex-1,令g′(x)>0,解得
x>0,令g′(x)<0,解得x<0.
∴g(x)在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增,
∴g(x)min=g(0)=0. ∴∀x1∈(0,+∞),ax12-(2a+1)x1+lnx1≤0恒成立,即只
故 h(x)在1a,1上单调递增,在(1,a)上单调递减. ∴h(x)max=h(1)=lna-1+1a(a>1). 令 φ(a)=lna-1+1a,a>1, 则 φ′(a)=1a-a12=a-a21>0,则 φ(a)在(1,+∞)上单调递增, ∴φ(a)>φ(1)=0,即 h(x)max>0,与 ln(ax)-x+1a<0 恒成立矛盾. ∴不存在 a 使 f(x)>g(x)对∀x∈1a,a恒成立. 【答案】 ①2-1ex-y-e=0 ②不存在 a,理由略
题型二 等价转化法求参数范围
例2 (1)(2021·河北保定模拟)已知函数f(x)=(x-a)·ln(ax), g(x)=x2-a+1ax+1,a≥1.
圆锥曲线存在性问题的探究(五大题型)(学生版)-高中数学

圆锥曲线存在性问题的探究目录题型一:存在点使向量数量积为定值题型二:存在点使斜率之和或之积为定值题型三:存在点使两角度相等题型四:存在点使等式恒成立题型五:存在点使线段关系式为定值方法技巧总结解决存在性问题的技巧:(1)特殊值(点)法:对于一些复杂的题目,可通过其中的特殊情况,解得所求要素的必要条件,然后再证明求得的要素也使得其他情况均成立.(2)假设法:先假设存在,推证满足条件的结论.若结论正确,则存在;若结论不正确,则不存在.必考题型归纳题型一:存在点使向量数量积为定值1(2023·甘肃天水·高二天水市第一中学校考期末)已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 轴上,椭圆的左顶点坐标为-2,0 ,离心率为e =22.1 求椭圆E 的方程;2 过点1,0 作直线l 交E 于P 、Q 两点,试问:在x 轴上是否存在一个定点M ,使MP ⋅MQ为定值?若存在,求出这个定点M 的坐标;若不存在,请说明理由.2(2023·山西大同·高二统考期末)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的一个焦点与抛物线y 2=43x 的焦点F 重合,且椭圆短轴的两个端点与F 构成正三角形.(1)求椭圆的方程;(2)若过点(1,0)的直线l 与椭圆交于不同两点P 、Q ,试问在x 轴上是否存在定点E (m ,0),使PE ⋅QE 恒为定值?若存在,求出E 的坐标及定值;若不存在,请说明理由.3(2023·重庆渝北·高二重庆市松树桥中学校校考阶段练习)已知椭圆C 的中心在坐标原点,焦点在x 轴上,其左、右焦点分别为F 1,F 2,短轴长为2 3.点P 在椭圆C 上,且满足ΔPF 1F 2的周长为6.(I )求椭圆C 的方程;(Ⅱ)过点(-1,0)的直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,试问在x 轴上是否存在一定点M ,使得MA ⋅MB 恒为定值?若存在,求出该点M 的坐标;若不存在,请说明理由.1(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率为22,椭圆经过点A -1,22.(1)求椭圆C 的方程;(2)过点(1,0)作直线l 交C 于M ,N 两点,试问:在x 轴上是否存在一个定点P ,使PM ⋅PN为定值?若存在,求出这个定点P 的坐标;若不存在,请说明理由.2(2023·辽宁锦州·统考模拟预测)已知F 1、F 2为双曲线E :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,E 的离心率为5,M 为E 上一点,且MF 2 -MF 1 =2.(1)求E 的方程;(2)设点M 在坐标轴上,直线l 与E 交于异于M 的A 、B 两点,且点M 在以线段AB 为直径的圆上,过M 作MC ⊥AB ,垂足为C ,是否存在点D ,使得CD 为定值?若存在,求出点D 的坐标;若不存在,请说明理由.3(2023·山西大同·统考模拟预测)已知椭圆C 1:x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率为22,且直线y =x +b 是抛物线C 2:y 2=4x 的一条切线.(1)求椭圆C 1的方程;(2)过点S 0,-13的动直线L 交椭圆C 1于A ,B 两点,试问:在直角坐标平面上是否存在一个定点T ,使得以AB 为直径的圆恒过定点T ?若存在,求出T 的坐标;若不存在,请说明理由.4(2023·江苏扬州·统考模拟预测)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左顶点为A ,过右焦点F 且平行于y 轴的弦PQ =AF =3.(1)求△APQ 的内心坐标;(2)是否存在定点D ,使过点D 的直线l 交C 于M ,N ,交PQ 于点R ,且满足MR ⋅ND =MD ⋅RN若存在,求出该定点坐标,若不存在,请说明理由.题型二:存在点使斜率之和或之积为定值4(2023·山东泰安·统考模拟预测)已知为O 坐标原点,A 2,0 ,B 0,1 ,C 0,-1 ,D 2,1 ,OE =λOA ,DF=λDA,0<λ≤1,CE 和BF 交点为P .(1)求点P 的轨迹G ;(2)直线y =x +m (m ≠0)和曲线G 交与M ,N 两点,试判断是否存在定点Q 使k MQ k NQ =14如果存在,求出Q 点坐标,不存在请说明理由.5(2023·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知点A -2,0 ,B 2,0 ,P x ,y 是异于A ,B 的动点,k AP ,k BP 分别是直线AP ,BP 的斜率,且满足k AP ⋅k BP =-34.(1)求动点P 的轨迹方程;(2)在线段AB 上是否存在定点E ,使得过点E 的直线交P 的轨迹于M ,N 两点,且对直线x =4上任意一点Q ,都有直线QM ,QE ,QN 的斜率成等差数列.若存在,求出定点E ,若不存在,请说明理由.6(2023·吉林·吉林省实验校考模拟预测)以双曲线C:x2a2-y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F为圆心作圆,与C的一条渐近线相切于点Q43,253(1)求C的方程.(2)在x轴上是否存在定点M,过点M任意作一条不与坐标轴垂直的直线l,当l与C交于A,B两点时,直线AF,BF的斜率之和为定值?若存在,求出M点的坐标,若不存在,说明理由.5(2023·湖北荆州·高二荆州中学校考阶段练习)已知圆C方程为x2+y2-8mx-(6m+2)y+6m+1 =0(m∈R,m≠0),椭圆中心在原点,焦点在x轴上.(1)证明圆C恒过一定点M,并求此定点M的坐标;(2)判断直线4x+3y-3=0与圆C的位置关系,并证明你的结论;(3)当m=2时,圆C与椭圆的左准线相切,且椭圆过(1)中的点M,求此时椭圆方程;在x轴上是否存在两定点A,B使得对椭圆上任意一点Q(异于长轴端点),直线QA,QB的斜率之积为定值?若存在,求出A,B坐标;若不存在,请说明理由.6(2023·河北·高三校联考阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的左、右焦点分别为F 1,F 2,焦距为2,实轴长为4.(1)求椭圆C 的方程;(2)设过点F 1不与x 轴重合的直线l 与椭圆C 相交于E ,D 两点,试问在x 轴上是否存在一个点M ,使得直线ME ,MD 的斜率之积恒为定值?若存在,求出该定值及点M 的坐标;若不存在,请说明理由.7(2023·吉林长春·高三长春外国语学校校考开学考试)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率为12,F 1、F 2分别是椭圆的左、右焦点,P 是椭圆上一点,且△PF 1F 2的周长是6.(1)求椭圆C 的方程;(2)设直线l 经过椭圆的右焦点F 2且与C 交于不同的两点M ,N ,试问:在x 轴上是否存在点Q ,使得直线QM 与直线QN 的斜率的和为定值?若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.8(2023·全国·高三专题练习)设椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的离心率是22,过点P 0,1 的动直线L 于椭圆相交于A ,B 两点,当直线L 平行于x 轴时,直线L 被椭圆C 截得弦长为22.(Ⅰ)求E 的方程;(Ⅱ)在y 上是否存在与点P 不同的定点Q ,使得直线AQ 和BQ 的倾斜角互补?若存在,求Q 的坐标;若不存在,说明理由.题型三:存在点使两角度相等7(2023·新疆阿勒泰·统考三模)已知椭圆C 1:x 2a2+y 2=1(a >1)的左右焦点分别为F 1、F 2,A ,B 分别为椭圆C 1的上,下顶点,F 2到直线AF 1的距离为3.(1)求椭圆C 1的方程;(2)直线x =x 0与椭圆C 1交于不同的两点C ,D ,直线AC ,AD 分别交x 轴于P ,Q 两点.问:y 轴上是否存在点R ,使得∠ORP +∠ORQ =π2?若存在,求出点R 的坐标;若不存在,请说明理由.8(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0经过点A-2,0且两个焦点及短轴两顶点围成四边形的面积为4.(1)求椭圆C的方程和离心率;(2)设P,Q为椭圆C上不同的两个点,直线AP与y轴交于点E,直线AQ与y轴交于点F,且P、O、Q三点共线.其中O为坐标原点.问:x轴上是否存在点M,使得∠AME=∠EFM?若存在,求点M的坐标,若不存在,说明理由.9(2023·四川绵阳·模拟预测)已知点A是圆C:x-12+y2=16上的任意一点,点F-1,0,线段AF的垂直平分线交AC于点P.(1)求动点P的轨迹E的方程;(2)若过点G3,0且斜率不为O的直线l交(1)中轨迹E于M、N两点,O为坐标原点,点B2,0.问:x 轴上是否存在定点T,使得∠MTO=∠NTB恒成立.若存在,请求出点T的坐标,若不存在,请说明理由.9(2023·陕西西安·陕西师大附中校考模拟预测)已知椭圆C:x2a2+y23=1(a>0)经过点-1,32,过点T3,0的直线交该椭圆于P,Q两点.(1)求△OPQ面积的最大值,并求此时直线PQ的方程;(2)若直线PQ与x轴不垂直,在x轴上是否存在点S s,0使得∠PST=∠QST恒成立?若存在,求出s的值;若不存在,说明理由.10(2023·四川成都·高三四川省成都市新都一中校联考开学考试)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0过点1,2 2,且上顶点与右顶点的距离为3.(1)求椭圆C的方程;(2)若过点P3,0的直线l交椭圆C于A,B两点,x轴上是否存在点Q使得∠PQA+∠PQB=π,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.11(2023·河南信阳·高三信阳高中校考阶段练习)在平面直角坐标系xOy中,动点M到点D2,0的距离等于点M到直线x=1距离的2倍,记动点M的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)已知直线l:y=12x+t t≥2与曲线C交于A,B两点,问曲线C上是否存在两点P,Q满足∠APB=∠AQB=90°,若存在,请求出两点坐标,不存在,请说明理由.题型四:存在点使等式恒成立10(2023·福建漳州·统考模拟预测)已知R是圆M:x+32+y2=8上的动点,点N3,0,直线NR与圆M的另一个交点为S,点L在直线MR上,MS∥NL,动点L的轨迹为曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)若过点P-2,0的直线l与曲线C相交于A,B两点,且A,B都在x轴上方,问:在x轴上是否存在定点Q,使得△QAB的内心在一条定直线上?请你给出结论并证明.11(2023·全国·高三专题练习)已知椭圆Γ:x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点B 0,b 且与直线BF 2垂直的直线交x 轴负半轴于D ,且2F 1F 2 +F 2D =0.(1)求椭圆Γ的离心率;(2)若过B 、D 、F 2三点的圆恰好与直线l :x -3y -6=0相切,求椭圆Γ的方程;(3)设a =2.过椭圆Γ右焦点F 2且不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆Γ交于P 、Q 两点,点M 是点P 关于x 轴的对称点,在x 轴上是否存在一个定点N ,使得M 、Q 、N 三点共线?若存在,求出点N 的坐标;若不存在,说明理由.12(2023·福建福州·福州三中校考模拟预测)如图,双曲线的中心在原点,焦点到渐近线的距离为3,左、右顶点分别为A 、B .曲线C 是以双曲线的实轴为长轴,虚轴为短轴,且离心率为12的椭圆,设P 在第一象限且在双曲线上,直线BP 交椭圆于点M ,直线AP 与椭圆交于另一点N .(1)求椭圆及双曲线的标准方程;(2)设MN 与x 轴交于点T ,是否存在点P 使得x P =4x T (其中x P ,x T 为点P ,T 的横坐标),若存在,求出P 点的坐标,若不存在,请说明理由.12(2023·福建福州·福州四中校考模拟预测)已知在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :x 24+y 23=1的左顶点和右焦点分别为A ,F ,动点P 满足|PA |2+12|PF |2=92,记动点P 的轨迹为曲线C .(1)求C 的方程;(2)设点Q 在E 上,过Q 作C 的两条切线,分别与y 轴相交于M ,N 两点.是否存在点Q ,使得MN 等于E 的短轴长?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.13(2023·甘肃定西·统考模拟预测)已知点M 到点F 0,32 的距离比它到直线l :y =-2的距离小12,记动点M 的轨迹为E .(1)求E 的方程;(2)若过点F 的直线交E 于A x 1,y 1 ,B x 2,y 2 两点,则在x 轴的正半轴上是否存在点P ,使得PA ,PB 分别交E 于另外两点C ,D ,且AB =3CD?若存在,请求出P 点坐标,若不存在,请说明理由.14(2023·北京海淀·中关村中学校考三模)已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的焦距为2,长轴长为4.(1)求椭圆E的方程及离心率;(2)过点M-3,0且与x轴不重合的直线l与椭圆E交于不同的两点B、C,点B关于x轴的对称点为B .问:平面内是否存在定点P,使得B 恒在直线PC上?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由.题型五:存在点使线段关系式为定值13(2023·全国·高三专题练习)椭圆E经过两点1,2 2,22,32,过点P的动直线l与椭圆相交于A,B两点.(1)求椭圆E的方程;(2)若椭圆E的右焦点是P,其右准线与x轴交于点Q,直线AQ的斜率为k1,直线BQ的斜率为k2,求证:k1+k2=0;(3)设点P(t,0)是椭圆E的长轴上某一点(不为长轴顶点及坐标原点),是否存在与点P不同的定点Q,使得QAQB=PAPB恒成立?只需写出点Q的坐标,无需证明.14(2023·福建宁德·校考模拟预测)已知双曲线C 与双曲线x 212-y 23=1有相同的渐近线,且过点A (22,-1).(1)求双曲线C 的标准方程;(2)已知点D (2,0),E ,F 是双曲线C 上不同于D 的两点,且DE ·DF =0,DG ⊥EF 于点G ,证明:存在定点H ,使GH 为定值.15(2023·四川成都·高三校考阶段练习)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1a >b >0 的离心率为12,过椭圆右焦点F 的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,当直线l 与x 轴垂直时,AB =3.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)当直线l 的斜率为k k ≠0 时,在x 轴上是否存在一点P (异于点F ),使x 轴上任意一点到直线PA 与到直线PB 的距离相等?若存在,求P 点坐标;若不存在,请说明理由.15(2023·陕西安康·陕西省安康中学校考模拟预测)已知椭圆E 的中心为坐标原点,对称轴为坐标轴,且过点A 2,0 ,B 1,32 .直线x =t (不经过点B )与椭圆E 交于M ,N 两点,Q 1,0 ,直线MQ 与椭圆E交于另一点C ,点P 满足QP ⋅NC=0,且P 在直线NC 上.(1)求E 的方程;(2)证明:直线NC 过定点,且存在另一个定点R ,使PR 为定值.16(2023·湖南衡阳·高三衡阳市八中校考阶段练习)已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1a >0,b >0 的右焦点,右顶点分别为F ,A ,B 0,b ,AF =1,点M 在线段AB 上,且满足BM =3MA ,直线OM 的斜率为1,O 为坐标原点.(1)求双曲线C 的方程.(2)过点F 的直线l 与双曲线C 的右支相交于P ,Q 两点,在x 轴上是否存在与F 不同的定点E ,使得EP ⋅FQ =EQ ⋅FP 恒成立?若存在,求出点E 的坐标;若不存在,请说明理由.17(2023·河北秦皇岛·校联考模拟预测)如图,椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的左、右顶点分别为A ,B .左、右焦点分别为F 1,F 2,离心率为22,点M (2,1)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)已知P ,Q 是椭圆C 上两动点,记直线AP 的斜率为k 1,直线BQ 的斜率为k 2,k 1=2k 2.过点B 作直线PQ 的垂线,垂足为H .问:在平面内是否存在定点T ,使得TH 为定值,若存在,求出点T 的坐标;若不存在,试说明理由.18(2023·四川遂宁·高三射洪中学校考阶段练习)在平面直角坐标系xOy 中,设点P 的轨迹为曲线C .①过点F 1,0 的动圆恒与y 轴相切,FP 为该圆的直径;②点P 到F 1,0 的距离比P 到y 轴的距离大1.在①和②中选择一个作为条件:(1)选择条件:求曲线C 的方程;(2)在x 轴正半轴上是否存在一点M ,当过点M 的直线l 与抛物线C 交于Q ,R 两点时,1MQ +1MR为定值?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,请说明理由.19(2023·四川成都·高三树德中学校考开学考试)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的离心率为e=22,且经过点1,e.P为椭圆C在第一象限内部分上的一点.(1)若A a,0,B0,b,求△ABP面积的最大值;(2)是否存在点P,使得过点P作圆M:x+12+y2=1的两条切线,分别交y轴于D,E两点,且DE= 143.若存在,点求出P的坐标;若不存在,说明理由.。
数学探究性学习:存在问题及实施策略

并在这个过程 中, 形成科 学观点 和科学精 神 。
探 究 性 学 习作 为 一 种 新 的 教 学 组 织 形 式 , 要
求教师构建 开放 的学 习 环境 , 最大 限度 地 拓
心和积极 性 , 长此下去 , 必将 使学 生敷衍探究
i
学
教 研究与 育 评论・ 中学教 学 育教
2 1 第8 0年 期 1
探究方法 , 关注探究过程 中各层 面之 间的对话 , 而有效 实施 探究 从
性学 习。
关键词 : 探究性学 习
问题
策略
学 习不仅 是人 与人 之 间 的交 互作 用 , 而 且是人与环境之间 的交 互作用 。探 究性学 习 是指学生采用类似于科学 家科学探 究活 动的 方式 , 在学科 领域 内或 现 实生 活情 境 中选 取 某个问题作为实破点 , 过质 疑发现 问题 , 通 通
过 调 查 研 究 、 析 研 讨 解 决 问 题 , 过 表 达 与 分 通 交 流获得 知识 、 发 情趣 、 握 程序 与方 法 , 激 掌
展 学 生 的 学 习 空 间 , 领 学 生 主 动 地 参 与 知 引 识 的建 构 , 探 究 中富 有 个 性 地 学 习 。 在
一
、
开始组 问讨论 。其 实 , 学探 究真 正要强 调 科 的是“ 动脑” 而学生肢体 上的“ ” 嘴巴上的 , 动 、
“ , 动” 最终都是为了更好 地 、 更积极地投 入思
学生 只是机 械地按 照教 师 的要求 测量 比较 , 仍然是一步步地 跟着教师走 。
二 、 学 教 学 中 如 何 有 效 实 施 探 究 性 数 学习
或畏惧探究 。
( )探 究性 学 习流 于形 式 二
数学人教版九年级下册存在性问题探究

专题复习:存在性问题探究执教老师:嘉祥县第二中学 曹爱东教学目标:知识技能---了解存在性问题的构成及类题通法。
过程与方法---分解难题,化整为零,化繁为易,掌握难题突破的技巧。
情感、态度与价值观---培养求异思维能力,体会问题变化的多样性,消除难题畏惧心理,树立难题也能得分的信心。
重点:存在性问题的类题通法。
难点:分解难题,技巧突破。
教学过程一、话题导入一轮复习快结束的我们,是否做好了二轮专题复习、解决中、高档题的准备。
二、揭示学习内容我们今天就以存在性问题为例探究一下中、高档题目突破那点事儿。
三、初识存在性问题课件展示一个问题:如图,抛物线342+-=x x y 交x 轴于A,B 两点,交y 轴于C 点,在对称轴上是否存在一点P,使PAC∆的周长最小?如果存在,求出P 点坐标;若不存在,请说明理由。
先不解题,引导学生从题型上读题,揭示这个题就是中高档题,对于多数同学而言,它应该就是难题了。
通过今天的学习,或许你会对它有新的认识。
要求学生独立完成学案上问题1到问题6。
找2名学生黑板板书问题5,6答案。
学生做题中,教师巡视。
答题结束,教师引导学生先说答案,老师再揭示参考答案让学生比对确认,接着题后反思.问题1:如图,已知直线l 和直线同侧两点A,C,问直线l 上是否存在一点P ,使PA+PC 的和最小。
学生说解法,老师评析,揭示参考答案让学生比对确认.题后反思:数学模型---路径最短板书:路径最短 问题2:如图,已知直线l 和直线同侧两点A,C,问直线l 上是否存在一点P ,使PAC ∆的周长最小。
与问题1相近问题,因为AC 长不变,只要用路径最短确定了PA+PC 的和的最小值,加上AC ,就可以使PAC ∆周长最小。
题后反思:数学模型---路径最短问题3:求抛物线342+-=x x y 与y 轴的交点坐标?(以上学生独立回答)题后反思:抛物线c bx ax y ++=2与y 轴的相交,令0=x ,交点坐标(0,c )问题4:抛物线342+-=x x y 交x 轴于A,B 两点,A 点在B 点左边,请确定A 点,B 点的坐标。
中考数学复习⑦ 平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究

中考数学复习⑦ 平行四边形及矩形、菱形、正方形存在性问题探究在平行四边形的存在性问题中,常会遇到两类探究性的问题。
第一类问题是已知三点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找一动点,使这四点构成平行四边形(简称“三定一动”)。
第二类问题是已知两个点的位置,在二次函数上或在坐标平面内找两个动点,使这四点构成平行四边形(简称“两定两动”)。
平行四边形的这四个点有可能是定序的,也有可能没有定序。
在解决这些问题时,容易出现遗漏或方法不当或错解的情况。
因此,需要分清题型并分类讨论且作图,利用几何特征计算,并灵活运用平移坐标法等解题技巧。
可以把存在性问题的基本思路叫做“三步曲”:一“分”二“作”三“算”。
对于“三定一动”,要找出平行四边形第四个顶点,则符合条件的有3个点。
这三个点的找法是以三个定点为顶点画三角形,过每个顶点画对边的平行线,三条直线两两相交,产生所要求的3个点。
对于“两定两动”,要找出平行四边形第三、四个顶点,将两个定点连成定线段,将此线段按照作为平行四边形的边或对角线两种分类讨论。
如果平行四边形的四个顶点都能用坐标来表示,则可以直接利用坐标系中平行四边形的基本特征:即对边平行且相等或对边水平距离相等和竖直距离相等列方程求解。
如果平行四边形的四个顶点中某些点不能用坐标表示,则可以利用列方程组解图形交点的方法解决。
此外,还可以灵活运用平行四边形的中心对称的性质,或者使用平移坐标法。
平移坐标法的具体步骤是先由题目条件探索三点的坐标(若只有两个定点,可设一个动点的坐标),再画出以三点为顶点的平行四边形,根据坐标平移的性质写出第四个顶点的坐标。
最后根据题目的要求(动点在什么曲线上),判断平行四边形的存在性。
除了平行四边形,矩形、菱形和正方形也有存在性问题。
对于矩形,增加对角线相等和邻边垂直的性质,还可以转化为直角三角形的存在性问题。
对于菱形,增加四边相等和对角线垂直的性质,还可以转化为直角三角形或等腰(等边)三角形的存在性问题。
向量法探索立体几何中的存在性问题

C£ =4 . 5o
一
所 以 A _ 面 P D. Bj平 A 又A Bc平 面 P B, 以平 面 P BJ平 面 P D A 所 A _ A.
( 以 A为坐标原点 , Ⅱ) 建立空 间直角坐标 系 A— y ( xz 如
图)
在平 面 A C 内, C /A BD 作 E / B交 A 于 点 E, C D 则 E ̄A D.
在 R AC E 中 , E=C ・ o 5 =1 t D D D cs 。 , 4
C E=C ・ i 5 :l A A D s 4 。 设 B= P=t则 B( , 0 , 0 n , t 0, ) P( ,
0t ,)
一
由A A 4得A : B+ D= , D 4一t所 以 E( 3一t0 , 13 , 0, , ) C( ,
t0 , o, tO , , )o( 4一 ,)
:
(一110 , , ,)
:( , 0 4一£ 一t , )
面
( ) 平 面 P D 的法 向量 为 n=( yz , i设 C , ,)
5‘
(i在线段 A i ) D上是否存 在一个 点 G, 得点 G到点 P, 使
,
c, D的距离都相 等?说 明理 由. 分析 : 题 目中 的四棱锥 能够 找到三 条两两 垂直 的棱 , 从
因此 , 可考虑建立空间直角坐标 系 , 利用向量表 示相关元素 , 然后利用 向量 的运算求解结论.
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探究存在性问题“三部曲”(江苏 杨大为)存在性开放问题大多数是运用类比的方法,通过类比归纳、猜想、论证,即通过分析类比、提出猜想,再进行必要的论证。
具体的思路是,假设结论存在或成立,若推证出矛盾,则结论确实存在或成立;若推证出矛盾,则结论不存在或不成立。
说的明白一点就是,探究“存在性”问题,一般遵循“三部曲”:假设存在——推理论证——得出结论(合理或矛盾两种情形)。
但任何事情都不是绝对的,有的存在性问题很明显,并不需要严格按照上面的三个步骤进行。
现以几道中考压轴大题为例,相信对你的中考复习会有所帮助。
例1(2007年湖北省荆门市第28题).如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片OABC ,已知O (0,0),A (4,0),C (0,3),点P 是OA 边上的动点(与点O 、A 不重合).现将△PAB 沿PB 翻折,得到△PDB ;再在OC 边上选取适当的点E ,将△POE 沿PE 翻折,得到△PFE ,并使直线PD 、PF 重合.(1)设P (x ,0),E (0,y ),求y 关于x 的函数关系式,并求y 的最大值;(2)如图2,若翻折后点D 落在BC 边上,求过点P 、B 、E 的抛物线的函数关系式;(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点Q ,使△PEQ 是以PE 为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点Q 的坐标.分析:此题将矩形纸片放在平面直角坐标系中操作,利用折叠探究函数关系式,融对称、相似、函数等众多知识点于一体,属常规的存在性问题探究题,难度不是太大,相信同学们能顺利求解。
(下面给出详细解答,有的还附上了原分值,以供同学们参考。
)解:(1)由已知PB 平分∠APD ,PE 平分∠OPF ,且PD 、PF 重合,则∠BPE =90°.∴∠OPE +∠APB =90°.又∠APB +∠ABP =90°,∴∠OPE =∠PBA .∴Rt △POE ∽Rt △BPA .……………………………………………………………………2分 ∴PO BA OE AP =.即34x y x =-.∴y =2114(4)333x x x x -=-+(0<x <4). 且当x =2时,y 有最大值13.………………………………………………………………4分(2)由已知,△PAB 、△POE 均为等腰三角形,可得P (1,0),E (0,1),B (4,3).……6分 设过此三点的抛物线为y =ax 2+bx +c ,则1,0,164 3.c a b c a b c =⎧⎪++=⎨⎪++=⎩∴1,23,21.a b c ⎧=⎪⎪⎪=-⎨⎪=⎪⎪⎩图2 图1y =213122x x -+.……………………………………………………………………………8分 (3)由(2)知∠EPB =90°,即点Q 与点B 重合时满足条件.………………………………9分 直线PB 为y =x -1,与y 轴交于点(0,-1).将PB 向上平移2个单位则过点E (0,1),∴该直线为y =x +1.………………………………………………………………………10分 由21,131,22y x y x x =+⎧⎪⎨=-+⎪⎩得5,6.x y =⎧⎨=⎩∴Q(5,6). 故该抛物线上存在两点Q (4,3)、(5,6)满足条件.……………………………………12分例2(2007年扬州市第26题).如图,矩形ABCD 中,3AD =厘米,AB a =厘米(3a >).动点M N ,同时从B 点出发,分别沿B A →,B C →运动,速度是1厘米/秒.过M 作直线垂直于AB ,分别交AN ,CD 于P Q ,.当点N 到达终点C 时,点M 也随之停止运动.设运动时间为t 秒.(1)若4a =厘米,1t =秒,则PM =______厘米;(2)若5a =厘米,求时间t ,使PNB PAD △∽△,并求出它们的相似比;(3)若在运动过程中,存在某时刻使梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等,求a 的取值范围;(4)是否存在这样的矩形:在运动过程中,存在某时刻使梯形PMBN ,梯形PQDA ,梯形PQCN 的面积都相等?若存在,求a 的值;若不存在,请说明理由.分析:此题仍然以矩形为依托,放弃了上例的平面直角坐标系,融入了物理上的运动、数学上的相似、梯形、面积、方程等知识点。
与上例类似,作为中考压轴大题,也不是很难。
解:(1)34PM =,(2)2t =,使PNB PAD △∽△,相似比为3:2(3)PM AB CB AB AMP ABC ∠=∠Q ⊥,⊥,,AMP ABC △∽△,PM AM BN AB ∴=即()PM a t t a t PM t a a--==Q ,, (1)3t a QM a-=-Q 当梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等,即()()22QP AD DQ MP BN BM ++=N()33(1)()22t a t t a a t t t a a -⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭==化简得66a t a=+, 3t Q ≤,636a a∴+≤,则636a a ∴<≤,≤, (4)36a <Q ≤时,梯形PMBN 与梯形PQDA 的面积相等∴梯形PQCN 的面积与梯形PMBN 的面积相等即可,则CN PM =()3t a t t a ∴-=-,把66a t a=+代入,解之得a =±a = 所以,存在a ,当a =PMBN 与梯形PQDA 的面积、梯形PQCN 的面积相等. 例3(2007年辽宁省十二市第26题).如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH ,点H 的坐标为(-8,0),点N 的坐标为(-6,-4).(1)画出直角梯形OMNH 绕点O 旋转180°的图形OABC ,并写出顶点A ,B ,C 的坐标(点M 的对应点为A , 点N 的对应点为B , 点H 的对应点为C );(2)求出过A ,B ,C 三点的抛物线的表达式;(3)截取CE =OF =AG =m ,且E ,F ,G 分别在线段CO ,OA ,AB 上,求四边形...BEFG 的面积S 与m 之间的函数关系式,并写出自变量m 的取值范围;面积S 是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;(4)在(3)的情况下,四边形BEFG 是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接..写出此时m 的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.分析:此题与例1类似,但它加入了作图、中心对称、确定最值等知识点,难度要比例1大一点,但由于第(4)小问降低了要求,所以得分应该不是太难。
解:(1) 利用中心对称性质,画出梯形OABC .。
1分∵A ,B ,C 三点与M ,N ,H 分别关于点O 中心对称,∴A (0,4),B (6,4),C (8,0) ··················· 3分(写错一个点的坐标扣1分)(2)设过A ,B ,C 三点的抛物线关系式为2y ax bx c =++,∵抛物线过点A (0,4),∴4c =.则抛物线关系式为24y ax bx =++. ············· 4分 将B (6,4), C (8,0)两点坐标代入关系式,得 3664464840a b a b ++=⎧⎨++=⎩,.··························· 5分 解得1432a b ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,. ···························· 6分 所求抛物线关系式为:213442y x x =-++. ··············· 7分 (3)∵OA =4,OC =8,∴AF =4-m ,OE =8-m . ··············· 8分 ∴AGF EOF BEC EFGB ABCO S S S S S =---△△△四边形梯形 21=OA (AB +OC )12-AF ·AG 12-OE ·OF 12-CE ·OA m m m m m 421)8(21)4(2186421⨯-----+⨯⨯=)( 2882+-=m m ( 0<m <4) ············· 10分∵2(4)12S m =-+. ∴当4m =时,S 的取最小值.又∵0<m <4,∴不存在m 值,使S 的取得最小值. ············ 12分(4)当2m =-+GB =GF ,当2m =时,BE =BG . ··········· 14分 例4(2007年河池市第26题)。
如图12, 四边形OABC 为直角梯形,A (4,0),B (3,4),C (0,4). 点M 从O 出发以每秒2个单位长度的速度向A 运动;点N 从B 同OM N H AC E FD B ↑→ -8 (-6,-4)x y时出发,以每秒1个单位长度的速度向C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.过点N 作NP 垂直x 轴于点P ,连结AC 交NP 于Q ,连结MQ .(1)点 (填M 或N )能到达终点;(2)求△AQM 的面积S 与运动时间t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围,当t 为何值时,S 的值最大;(3)是否存在点M ,使得△AQM 为直角三角形?若存在,求出点M 的坐标,若不存在,说明理由.分析:此题与前几例类似,推究的方法自然也一样,就是第(3)小问体现了分类讨论的思想方法,务必不要漏解。