专题5.存在性问题探讨doc

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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.。

数列中的存在性问题专题

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数列中的存在性问题数列中的存在性问题一般转化为求不定方程正整数解的问题,往往涉及数论、函数、例题:已知a n=2n,是否存在正整数p,q,r(p<q<r),使得a p,a q,a r成等差数列?并说明理由.变式1已知a n=2n,是否存在三个互不相等正整数p,q,r,且p,q,r成等差数列,使得a p-1,a q-1,a r-1成等比数列?并说明理由.变式2已知a n=n+2,是否存在正整数p,q,r(p<q<r),使得a p,a q,a r成等比数列?并说明理由.串讲1已知数列是各项均不为0的等差数列,S n 为其前n 项和,且满足a n 2=S 2n -1,令b n =1a n ·a n +1,数列{b n }的前n 项和{b n }为T n .(1)求数列{a n }的通项公式及数列{b n }的前n 项和T n ;(2)是否存在正整数m ,n(1<m<n),使得T 1,T m ,T n 成等比数列?若存在,求出所有的m ,n 的值,若不存在,请说明理由.串讲2已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且对任意n ∈N *,a n +1-a n =2(b n+1-b n )恒成立.(1)若A n =n 2,b 1=2,求B n ;(2)若a 1=2,b n =2n ,是否存在两个互不相等的整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A tB t成等差数列?若存在,求出s ,t 的值;若不存在,请说明理由.(2018·无锡期末)已知数列{a n }满足⎝⎛⎭⎫1-1a 1⎝⎛⎭⎫1-1a 2…⎝⎛⎭⎫1-1a n =1a n,n ∈N *,S n 是数列{a n }的前n 项和.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若a p ,30,S q 成等差数列,a p ,18,S q 成等比数列,求正整数p ,q 的值;(3)是否存在k ∈N *,使得a k a k +1+16为数列{a n }中的项?若存在,求出所有满足条件的k 的值;若不存在,请说明理由.(2018·扬州期末)已知各项都是正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =a n 2+a n ,数列{b n }满足b 1=12,2b n +1=b n +b na n.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }满足c n =b n +2S n,求和c 1+c 2+…+c n ;(3)是否存在正整数p ,q ,r (p <q <r ),使得b p ,b q ,b r 成等差数列?若存在,求出所有满足要求的p ,q ,r ,若不存在,请说明理由.答案:(1)a n =n ,b n =n 2n ;(2)12-1(n +1)2n +1;(3)存在,p =1,q =3,r =4.或p =2m +1-m -1,q =2m +1-m ,r =2m +1.解析:(1)2S n =a n 2+a n ①,2S n +1=a n +12+a n +1②,②-①得2a n +1=a n +12-a n 2+a n +1-a n ,即(a n +1+a n )(a n +1-a n -1)=0.1分因为{a n }是正数数列,所以a n +1-a n -1=0,即a n +1-a n =1,所以{a n }是等差数列,其中公差为1,2分在2S n =a n 2+a n 中,令n =1,得a 1=1,所以a n =n ,由2b n +1=b n +b n a n 得b n +1n +1=12·b nn,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n n是等比数列,其中首项为12,公比为12,所以b n n =⎝⎛⎭⎫12n ,即b n =n2n .(注:也可累乘求{b n }的通项.)3分(2)c n =b n +2S n =n +2(n 2+n )2n +1,裂项得c n =1n ·2n -1(n +1)2n +1,所以c 1+c 2+…+c n =12-1(n +1)2n +1.3分(3)假设存在正整数p ,q ,r (p <q <r ),使得b p ,b q ,b r 成等差数列,则b p +b r =2b q ,即p2p+r 2r =2q 2q , 因为b n +1-b n =n +12n +1-n 2n =1-n 2n +1,所以数列{b n }从第二项起单调递减,当p =1时,12+r2r=2q2q , 若q =2,则r 2r =12,此时无解;7分若q =3,则r 2r =14,因为{b n }从第二项起递减,故r =4,所以p =1,q =3,r =4符合要求,若q ≥4,则b 1b q ≥b 1b 4≥2,即b 1≥2b q ,不符合要求,此时无解;9分 当p ≥2时,一定有q -p =1,否则若q -p ≥2,则b p b q ≥b p b p +2=4p p +2=41+2p ≥2,即b p ≥2b q ,矛盾,11分所以q -p =1,此时r 2r =12p ,令r -p =m +1,则r =2m +1,所以p =2m +1-m -1,q =2m+1-m ,13分综上得,存在p =1,q =3,r =4或p =2m +1-m -1,q =2m +1-m ,r =2m +1满足要求.14分例题答案:略.解法1假设存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列,那么2·2q =2p +2r,在等式两边同除以2p ,得2q +1-p =1+2r -p,因为p ,q ,r 是正整数,且p<q<r ,所以q +1-p ,r -p 都是正整数,所以2q +1-p ,2r -p 都是偶数,所以2r -p +1是奇数,所以2q +1-p=1+2r -p不可能成立,所以不存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列.解法2假设存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列,那么2·2q =2p +2r,在等式两边同除以2q,得2=2p -q+2r -q=12q -p+2r -q,所以2-2r -q=12q -p,因为p ,q ,r 是正整数,且p<q<r ,所以2q -p,2r -q都是正整数,所以12q -p 是真分数,所以2-2r -q=12q -p 不可能成立,所以不存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列.解法3假设存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列,那么2·2q =2p +2r,在等式两边同除以2q得2=2p -q+2r -q=12q -p +2r -q ,所以2-2r -q=12q -p ,因为p ,q ,r 是正整数,且p<q<r ,所以r -q≥1,q -p>0,所以2-2r -q≤0,12q -p>0.所以2-2r -q=12q -p 不可能成立,所以不存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等差数列.变式联想变式1答案:不存在.解析:∵p,q ,r 成等差数列,∴p +r =2q.假设a p -1,a q -1,a r -1成等比数列,则(a p -1)(a r -1)=(a q -1)2,即(2p -1)(2r -1)=(2q -1)2,化简得2p +2r =2×2q.(*)又因为p ,q ,r 成等差数列,因为p≠r,所以2p+2r>22p×2r=2×2q,这与(*)式矛盾,故假设不成立.所以a p -1,a q -1,a r -1不是等比数列.变式2答案:不存在. 解析:假设存在正整数p ,q ,r(p<q<r),a p ,a q ,a r 成等比数列,所以(q +2)2=(p+2)(r +2).所以(q 2-pr)+(2q -p -r)2=0.因为p ,q ,r 都是正整数.所以⎩⎪⎨⎪⎧q 2-pr =0,2q -p -r =0,消去q 化简可得p =r ,这与p<q<r 矛盾.所以不存在正整数p ,q ,r(p<q<r),使得a p ,a q ,a r 成等比数列.说明:在处理多元方程整数解时,主要考虑因素是等式两边的“范围”是否一致,比如:正数与负数,有理数与无理数,整数与分数,奇数与偶数,等得到矛盾,进而判断方程无解;也根据等式一侧范围来限定另一侧范围,进而得到整数方程的解.串讲激活串讲1答案:(1)a n =2n -1;T n =n2n +1; (2)m =2,n =12.解析:(1)因为{a n }是等差数列,由a n 2=S 2n -1=(a 1+a 2n -1)(2n -1)2=(2n -1)a n .又因为a n ≠0,所以a n =2n -1.由b n =1a n a n +1=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1),所以T n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=n2n +1. (2)由(1)知,T n =n 2n +1.所以T 1=13,T m =m 2m +1,T n =n 2n +1.若T 1,T m ,T n 成等比数列,则(m 2m +1)2= 13(n 2n +1),即m 24m 2+4m +1=n 6n +3. 解法1:由m 24m 2+4m +1=n 6n +3,可得3n=-2m 2+4m +1m 2,所以-2m 2+4m +1>0,从而1-62<m<1+62,又m∈N *,且m >1,所以m =2.此时n =12.故当且仅当m =2,n =12,数列{T n }中的T 1,T m ,T n 成等比数列.解法2:因为n 6n +3=16+3n<16,故m 24m 2+4m +1<16,即2m 2-4m -1<0,从而1-62<m <1+62,(以下同解法一).串讲2答案:(1)B n =12n 2+32n ;(2)不存在.解析:(1)因为A n =n 2,所以当n =1时,a 1=1,当n≥2时,a n =n 2-(n -1)2=2n -1,又a 1符合a n ,所以a n =2n -1,故b n +1-b n =12(a n +1-a n )=1,所以数列{b n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以B n =n·2+12·n·(n-1)·1=12n 2+32n.(2)由a n +1-a n =2(b n +1-b n )得a n +1-a n =2n +1,所以,当n≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=2n +2n -1+…+23+22+2=2n +1-2,当n =1时,上式也成立,所以A n =2n +2-4-2n ,又B n =2n +1-2,所以A n B n =2n +2-4-2n 2n +1-2=2-n2n-1,假设存在两个互不相等的整数s ,t(1<s<t),使A 1B 1,A s B s ,A t B t 成等差数列,等价于121-1,s 2s -1,t2t -1成等差数列,即2s 2s -1=121-1+t 2t-1,即2s 2s -1=1+t 2t -1,因为1+t 2t -1>1,所以2s 2s -1>1,即2s <2s +1,令h(s)=2s-2s -1(s≥2,s ∈N *),则h (s +1)-h (s )=2s -2>0,所以h (s )递增,若s ≥3,则h (s )≥h (3)=1>0,不满足2s<2s +1,所以s =2,代入2s 2s -1=121-1+t 2t -1得2t-3t -1=0(t ≥3),当t =3时,显然不符合要求;当t ≥4时,令φ(t )=2t-3t -1(t ≥3,t ∈N *),则同理可证φ(t )递增,所以φ(t )≥φ(4)=3>0,所以不符合要求.所以,不存在正整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A tB t成等差数列.新题在线答案:(1)a n =n +1;(2)p =5,q =9;(3)3或14.解析:(1)因为(1-1a 1)(1-1a 2)…(1-1a n )=1a n ,n ∈N *,所以当n =1时,1-1a 1=1a 1,a 1=2,当n ≥2时,由(1-1a 1)(1-1a 2)…(1-1a n )=1a n 和(11-a 1)(1-1a 2)…(1-1a n -1)=1a n -1,两式相除可得,1-1a n =a n -1a n ,即a n -a n -1=1(n ≥2).所以,数列{a n }是首项为2,公差为1的等差数列.于是,a n =n +1.(2)因为a p ,30,S q 成等差数列,a p ,18,S q 成等比数列,所以⎩⎪⎨⎪⎧a p +S q =60,a p S q =182,于是⎩⎪⎨⎪⎧a p =6,S q =54或⎩⎪⎨⎪⎧a p =54,S q =6.当⎩⎪⎨⎪⎧a p =6,S q =54时,⎩⎪⎨⎪⎧p +1=6,(q +3)q2=54,解得⎩⎪⎨⎪⎧p =5,q =9,当⎩⎪⎨⎪⎧a p =54,S q =6时,⎩⎪⎨⎪⎧p +1=54,(q +3)q 2=6,无正整数解,所以p =5,q =9.(3)假设存在满足条件的正整数k ,使得a k a k +1+16=a m (m ∈N *),则(k +1)(k +2)+16=m +1,平方并化简得,(2m +2)2-(2k +3)2=63,则(2m+2k +5)(2m -2k -1)=63,所以⎩⎪⎨⎪⎧2m +2k +5=63,2m -2k -1=1或⎩⎪⎨⎪⎧2m +2k +5=21,2m -2k -1=3 或⎩⎪⎨⎪⎧2m +2k +5=9,2m -2k -1=7,解得m =15,k =14或m =5,k =3,m =3,k =-1(舍去),综上所述,k =3或14.。

数学人教版九年级下册存在性问题探究

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。

专题05二次函数中特殊平行四边形存在性问题(原卷版)

专题05二次函数中特殊平行四边形存在性问题(原卷版)

挑战2023年中考数学解答题压轴真题汇编专题05 二次函数中特殊平行四边形存在性问题一.平行四边形的存在性1.(2022•重庆)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3).(1)求抛物线的函数表达式;(2)点P为直线AB上方抛物线上一动点,过点P作PQ⊥x轴于点Q,交AB于点M,求PM+AM的最大值及此时点P的坐标;(3)在(2)的条件下,点P′与点P关于抛物线y=﹣x2+bx+c的对称轴对称.将抛物线y=﹣x2+bx+c向右平移,使新抛物线的对称轴l经过点A.点C在新抛物线上,点D在l上,直接写出所有使得以点A、P′、C、D为顶点的四边形是平行四边形的点D的坐标,并把求其中一个点D的坐标的过程写出来.2.(2022•郴州)已知抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于点A(﹣1,0),B(3,0),与y轴相交于点C.(1)求抛物线的表达式;(2)如图1,将直线BC向上平移,得到过原点O的直线MN.点D是直线MN上任意一点.①当点D在抛物线的对称轴l上时,连接CD,与x轴相交于点E,求线段OE的长;②如图2,在抛物线的对称轴l上是否存在点F,使得以B,C,D,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点F与点D的坐标;若不存在,请说明理由.3.(2022•攀枝花)如图,二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交于O(O为坐标原点),A两点,且二次函数的最小值为﹣1,点M(1,m)是其对称轴上一点,y轴上一点B(0,1).(1)求二次函数的表达式;(2)二次函数在第四象限的图象上有一点P,连结P A,PB,设点P的横坐标为t,△P AB的面积为S,求S与t的函数关系式;(3)在二次函数图象上是否存在点N,使得以A、B、M、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有符合条件的点N的坐标,若不存在,请说明理由.4.(2022•内蒙古)如图,抛物线y=ax2+x+c经过B(3,0),D(﹣2,﹣)两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.(1)求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M在直线BC上方的抛物线上运动(与点B,C不重合),求使△MBC面积最大时M点的坐标,并求最大面积;(请在图1中探索)(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上,要使以点A,B,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)5.(2022•资阳)已知二次函数图象的顶点坐标为A(1,4),且与x轴交于点B (﹣1,0).(1)求二次函数的表达式;(2)如图,将二次函数图象绕x轴的正半轴上一点P(m,0)旋转180°,此时点A、B的对应点分别为点C、D.①连结AB、BC、CD、DA,当四边形ABCD为矩形时,求m的值;②在①的条件下,若点M是直线x=m上一点,原二次函数图象上是否存在一点Q,使得以点B、C、M、Q为顶点的四边形为平行四边形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.二.矩形的存在性6.(2022•泸州)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+x+c经过A(﹣2,0),B(0,4)两点,直线x=3与x轴交于点C.(1)求a,c的值;(2)经过点O的直线分别与线段AB,直线x=3交于点D,E,且△BDO与△OCE的面积相等,求直线DE的解析式;(3)P是抛物线上位于第一象限的一个动点,在线段OC和直线x=3上是否分别存在点F,G,使B,F,G,P为顶点的四边形是以BF为一边的矩形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.8.(2021•齐齐哈尔)综合与探究如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是2;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.9.(2022•随州)如图1,平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c(a<0)与x轴分别交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C,对称轴为直线x=﹣1,且OA=OC,P为抛物线上一动点.(1)直接写出抛物线的解析式;(2)如图2,连接AC,当点P在直线AC上方时,求四边形P ABC面积的最大值,并求出此时P点的坐标;(3)设M为抛物线对称轴上一动点,当P,M运动时,在坐标轴上是否存在点N,使四边形PMCN为矩形?若存在,直接写出点P及其对应点N的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2023•秦都区校级二模)如图,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0)、B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,且OC=3OA,点D为抛物线的对称轴与x轴的交点,连接CD.(1)求抛物线的函数表达式;(2)点F为坐标平面内一点,在第一象限的抛物线上是否存在点E,使得以点C、D、E、F为顶点的四边形是以CD为边的矩形?若存在,请求出符合条件的点E的横坐标;若不存在,请说明理由.7.(2022•元宝区校级二模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,连接BC,OA=1,对称轴为直线x=2,点D为此抛物线的顶点.(1)求抛物线的解析式;(2)抛物线上C、D两点之间的距离是11;(3)点E是第一象限内抛物线上的动点,连接BE和CE,求△BCE面积的最大值;(4)点P在抛物线对称轴上,平面内存在点Q,使以点B、C、P、Q为顶点的四边形为矩形,请直接写出点Q的坐标.8.(2022•鱼峰区模拟)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c与坐标轴交于A(0,﹣2),B(4,0)两点,直线BC:y=﹣2x+8交y轴于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)在第二象限内是否存在一点M,使得四边形ABCM为矩形?如果存在,求出点M的坐标;如果不存在,请说明理由.三.菱形的存在性9.(2022•朝阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+2x+c与x轴分别交于点A(1,0)和点B,与y轴交于点C(0,﹣3),连接BC.(1)求抛物线的解析式及点B的坐标.(2)如图,点P为线段BC上的一个动点(点P不与点B,C重合),过点P 作y轴的平行线交抛物线于点Q,求线段PQ长度的最大值.(3)动点P以每秒个单位长度的速度在线段BC上由点C向点B运动,同时动点M以每秒1个单位长度的速度在线段BO上由点B向点O运动,在平面内是否存在点N,使得以点P,M,B,N为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出符合条件的点N的坐标;若不存在,请说明理由.10.(2021•湘潭)如图,一次函数y=x﹣图象与坐标轴交于点A、B,二次函数y=x2+bx+c图象过A、B两点.(1)求二次函数解析式;(2)点B关于抛物线对称轴的对称点为点C,点P是对称轴上一动点,在抛物线上是否存在点Q,使得以B、C、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出Q点坐标;若不存在,请说明理由.11.(2021•鄂尔多斯)如图,抛物线y=x2+2x﹣8与x轴交于A,B两点(点A 在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求A,B,C三点的坐标;(2)连接AC,直线x=m(﹣4<m<0)与该抛物线交于点E,与AC交于点D,连接OD.当OD⊥AC时,求线段DE的长;(3)点M在y轴上,点N在直线AC上,点P为抛物线对称轴上一点,是否存在点M,使得以C、M、N、P为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点M的坐标;若不存在,请说明理由.12.(2021•通辽)如图,抛物线y=ax2+bx+3交x轴于A(3,0),B(﹣1,0)两点,交y轴于点C,动点P在抛物线的对称轴上.(1)求抛物线的解析式;(2)当以P,B,C为顶点的三角形周长最小时,求点P的坐标及△PBC的周长;(3)若点Q是平面直角坐标系内的任意一点,是否存在点Q,使得以A,C,P,Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.13.(2021•娄底)如图,在直角坐标系中,二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴相交于点A(﹣1,0)和点B(3,0),与y轴交于点C.(1)求b、c的值;(2)点P(m,n)为抛物线上的动点,过P作x轴的垂线交直线l:y=x于点Q.①当0<m<3时,求当P点到直线l:y=x的距离最大时m的值;②是否存在m,使得以点O、C、P、Q为顶点的四边形是菱形,若不存在,请说明理由;若存在,请求出m的值.14.(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.15.(2020•阜新)如图,二次函数y=x2+bx+c的图象交x轴于点A(﹣3,0),B(1,0),交y轴于点C.点P(m,0)是x轴上的一动点,PM⊥x轴,交直线AC于点M,交抛物线于点N.(1)求这个二次函数的表达式;(2)①若点P仅在线段AO上运动,如图,求线段MN的最大值;②若点P在x轴上运动,则在y轴上是否存在点Q,使以M,N,C,Q为顶点的四边形为菱形.若存在,请直接写出所有满足条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.。

高三数学专题——恒成立与存在性问题

高三数学专题——恒成立与存在性问题

高三数学专题——恒成立与存在性问题高三复专题——恒成立与存在性问题知识点总结:1.___成立问题:1) 若对于D中的任意x,都有f(x)>A,则f(x)的最小值>A;2) 若对于D中的任意x,都有f(x)<A,则f(x)的最大值<A;3) 若对于D中的任意x,都有f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x)>0,因此F(x)的最小值>0;4) 若对于D中的任意x,都有f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x)<0,因此F(x)的最大值<0;5) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最大值;6) 若对于D中的任意x1和E中的任意x2,都有f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最小值。

2.存在性问题:1) 若存在D中的x,使得f(x)>A,则f(x)的最大值>A;2) 若存在D中的x,使得f(x)<A,则f(x)的最小值<A;3) 若存在D中的x,使得f(x)>g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最大值>0;4) 若存在D中的x,使得f(x)<g(x),则F(x)=f(x)-g(x),因此F(x)的最小值<0;5) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最大值>g(x)的最小值;6) 若存在D中的x1和E中的x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最小值<g(x)的最大值。

3.相等问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)=g(x2),则{f(x)}={g(x)};4.___成立与存在性的综合性问题:1) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)>g(x2),则f(x)的最小值>g(x)的最小值;2) 若对于D中的任意x1,存在E中的某个x2,使得f(x1)<g(x2),则f(x)的最大值<g(x)的最大值。

存在性问题_专题

存在性问题_专题

中考数学专题复习二次函数——存在性问题的探究
(1)根据这个函数图象,你能求出B点的坐标吗?
(2)若抛物线过A(-5,0)、B(-1,0)C(0,5)三点. 则函数的解析式为_____________
(3)若把(2)中所求的抛物线先向右平移5个单位,再向上平移3个单位,则平移后所得的抛物线解析式为_____________
(4)求出平移后抛物线与坐标轴的交点坐标?
下面我们将从面积、相似、最值、形状四个角度来展开对存在性问题的学习。

例题学习归纳方法
已知点P是抛物线y= x2-4x+3上的动点,在抛物线上是否存在点P,使S△ABP=1/2S△ABC
若存在,请求出点P坐标;若不存在,请说明理由
设计意图:通过例题学习,希望对此类问题的求解,探究起到一个示范作用。

且通过此类问题提炼出存在性问题的一般解决步骤。

变式练习1:点P是x轴上的动点,在x轴上是否存在点P(不与O 点重合),使△APC与△AOC相似
意图:运用一般步骤,落实一般步骤,提高学生分析问题,解决问题的能力。

变式练习2:点P是抛物线对称轴上的动点,在抛物线对称轴上是否存在点P,使△APC周长最小
设计意图:巩固和提升一般步骤,进一步发展学生思维
拓展提升:点P、Q分别是对称轴和抛物线上的两个动点,在抛物线对称轴与抛物线上是否分别存在点P,Q,使A、B、P、Q四点组成一平行四边形(画出图形,求出P、Q坐标即可)
备用图形
作业设计:点P是抛物线对称轴上的动点,在抛物线对称轴上是否存在点P,|PC-PA|最大。

专题 恒成立和存在性问题

恒成立和存在性问题函数中经常出现恒成立和存在性问题,它能够很好地考察函数、不等式等知识以及转化与化归等数学思想,因此备受命题者青睐,在高考中频频出现,也是高考中的一个难点问题.例1已知函数f (x )=ax 2-ln x (a 为常数).(1) 当a =12时,求f (x )的单调减区间; (2) 若a <0,且对任意的x ∈[1,e],f (x )≥(a -2)x 恒成立,求实数a 的取值范围.例2已知函数f (x )=mx -a ln x -m ,g (x )=e x e x ,其中m ,a 均为实数. (1) 求g (x )的极值;(2) 设m =1,a <0,若对任意的x 1,x 2∈[3,4](x 1≠x 2),|f (x 2)-f (x 1)|<⎪⎪⎪⎪⎪⎪1g (x 2)-1g (x 1)恒成立,求a 的最小值.例3已知函数f (x )=m ln x -12x (m ∈R),g (x )=2cos 2x +sin x +a . (1) 求函数f (x )的单调区间;(2) 当m =12时,对于任意x 1∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,总存在x 2∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,使得f (x 1)≤g (x 2)成立,求实数a 的取值范围.思维变式题组训练1. 已知函数(x +1)ln x -ax +a ≥0在x ∈[1,+∞)恒成立,求a 的取值范围.2. 已知e 为自然对数的底数,函数f (x )=e x -ax 2的图象恒在直线y =32ax 上方,求实数a 的取值范围.3. 已知函数f (x )=(a +1)ln x +ax 2+1.(1) 试讨论函数f (x )的单调性;(2) 设a <-1,如果对任意x 1,x 2∈(0,+∞),|f (x 1)-f (x 2)|≥4|x 1-x 2|,求实数a 的取值范围.强化训练一、 填空题1. 若当x ∈(1,2)时,不等式x 2+mx +4<0恒成立,则实数m 的取值范围是________.2. 已知函数f (x )=⎩⎨⎧ -x 2+2x , x ≤0,ln (x +1), x >0,若|f (x )|≥ax -1恒成立,则a的取值范围________.3. 设实数m ≥1,不等式x |x -m |≥m -2对∀x ∈[1,3]恒成立,则实数m 的取值范围是________.4. 已知函数f (x )=ln x +(e -a )x -b ,其中e 为自然对数的底数.若不等式f (x )≤0恒成立,则b a的最小值为________.二、 解答题5. 已知函数f (x )=(x +1)ln x -ax +a (a 为常数,且为正实数).(1) 若f(x)在(0,+∞)上单调递增,求a的取值范围;(2) 若不等式(x-1)f(x)≥0恒成立,求a的取值范围.6. 设函数f(x)=x3+ax2+bx(a,b∈R)的导函数为f(x).已知x1,x2是f′(x)的2个不同的零点.(1) 证明:a2>3b;(2) 当b=0时,若对任意x>0,不等式f(x)≥x ln x恒成立,求a的取值范围.7. 已知函数f(x)=x3+bx2+2x-1, 若对任意x∈[1,2],均存在t∈(1,2],使得e t-ln t-4≤f(x)-2x,试求实数b的取值范围.8. 已知函数f(x)=ax2+2ln x.记函数g(x)=f(x)+(a-1)ln x+1,当a≤-2时,若对任意x1,x2∈(0,+∞),总有|g(x1)-g(x2)|≥k|x1-x2|成立,试求k 的最大值.9. 已知函数f(x)=x-ln x-2.(1) 求曲线y=f(x)在x=1处的切线方程;(2) 若函数f(x)在区间(k,k+1)(k∈N)上有零点,求k的值;(3) 若不等式(x-m)(x-1)x>f(x)对任意正实数x恒成立,求正整数m的取值集合.10. 若对任意实数k,b都有函数y=f(x)+kx+b的图象与直线y=kx+b相切,则称函数f(x)为“恒切函数”.设函数g(x)=a e x-x-pa,a,p∈R.(1) 试讨论函数g(x)的单调性;(2) 已知函数g(x)为“恒切函数”.①求实数p的取值范围;②当p取最大值时,若函数h(x)=g(x)e x-m也为“恒切函数”,求证:0≤m<3 16.(参考数据:e3≈20)。

存在性问题专题 (含答案)


第 8页(共 80 页)高中数学解题研究会 339444963 群文件
35. 设 (1)求 ( 2 )设 立,求 ( 3 )设
ln h

的极大值; , ,若
h
e
e
,其中 t

的最大值; 成立,求
h
对任意的
t
h
t㔶 ,使
h
恒成
h ,若对任意给定 的
的取值范围.
te ,在区间
te 上总存在 t
36. 已知函数 (1)求 (2)若对任意的

成等比数列.
(3)是否存在实数 ,使得对任意的正整数 的最大值;若不存在,请说明理由.
h
h ,
h
,当
h
h
, ,都有
h 时,比较
h
的大小; 成立.若存在,求
h
h
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19. 已知函数 (1)当 (2)若存在实数
时,解不等式 满足
h h h , h
,求函数
h
h
ln
. 的单调区间; t 上是减函数,求实数 的取值范围; 的切线,证明:切点的横坐标为 .
在区间 作曲线
(3)过坐标原点
第 5页(共 80 页)高中数学解题研究会 339444963 群文件
23. 已知函数 (1)设 (2)求证:存在
,若
h
h
h . 在
t

的斜率为 ,是否存在
的值,若不存在,
请说明理由.
48. 已知函数 (1)当
时,求函数
h
h
h
的单调减区间; ,求 的最大值. t 时,有 ;

存在性问题专题

综合试题专题——存在性问题探索存在性问题是近几年课改实验后出现的一种新的探索性问题,一般以压轴题形式出现,所占分值较大,对知识的掌握不仅仅需要能灵活运用,更需要有较强的知识综合能力,解题的过程中对思维的严密性有较高的要求,数学的“分类讨论”思想方法体现十分充分,是造成考试分数差距拉大的重要题型之一,在中招复习中应引起充分重视,是中招冲刺的一个重要内容. 【特殊图形的存在性】 一、等腰三角形和直角三角形例1.如图,抛物线2812(0)y ax ax a a =-+<与x 轴交于A B ,两点(点A 在点B 的左侧),抛物线上另有一点C 在第一象限,满足ACB ∠为直角,且恰使OCA OBC △∽△.(1)求线段OC 的长.(2)求该抛物线的函数关系式.(3)在x 轴上是否存在点P ,使BC P △为等腰三角形?若存在,求出所有符合条件的P 点的坐标;若不存在,请说明理由.变式练习:如图,四边形OABC 是一张放在平面直角坐标系中的正方形纸片.点O 与坐标原点重合,点A 在x 轴上,点C 在y 轴上,OC =4,点E 为BC 的中点,点N 的坐标为(30),,过点N 且平行于y轴的直线MN 与EB 交于点M .现将纸片折叠,使顶点C 落在MNyCFE MBG上,并与MN 上的点G 重合,折痕为EF ,点F 为折痕与y 轴的交点. (1)求点G 的坐标;(2)求折痕EF 所在直线的解析式;(3)设点P 为直线EF 上的点,是否存在这样的点P ,使得以P 、F 、G 为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.例2.如图,已知)22,0(),0,1(--E A ,以点A 为圆心,以AO 长为半径的圆交x 轴于另一点B ,过点B 作BF ∥AE 交⊙A 于点F ,直线EF 交x 轴于点C . (1)求证:直线FC 是⊙A 的切线; (2)求点C 的坐标及直线FC 的解析式;(3)有一个半径与⊙A 的半径相等,且圆心在x 轴上运动的⊙P .若⊙P 与直线FC 相交于M 、N 两点,是否存在这样的点P ,使△PMN 是直角三角形.若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.Oxy变式练习2:如图,面积为18的等腰直角三角形OAB 的一条直角边OA 在x 轴上,二次函数2(0)y ax bx c a =++≠的图象过原点,A 点和斜边OB 的中点M . (1)求出这个二次函数的解析式和对称轴.(2)在坐标轴上是否存在一点P ,使△PMA 中P A =PM ,如果存在,写出P 点的坐标,如果不存在,说明理由.二、平行四边形、菱形等的存在性例3.已知抛物线C 1:22y x mx n =-++(m ,n 为常数,且0,0>n m ≠)的顶点为A ,与y 轴交于点C ;抛物线C 2与抛物线C 1关于y 轴对称,其顶点为B ,连接AC ,BC ,AB . (1)请在横线上直接写出抛物线C 2的解析式:_______________; (2)当m =1时,判定△ABC 的形状,并说明理由;(3)抛物线C 1上是否存在点P ,使得四边形ABCP 为菱形?如果存在,请求出m 的值;如果不存在,请说明理由.变式练习3:如图,在直角坐标系中,以点A (0,3)为圆心,以23为半径的圆与x 轴相交于点B 、C ,与y 轴相交于点D 、E .(1)若抛物线213y x bx c =++经过C 、D 两点,求抛物线的解析式,并判断点B 是否在该抛物线上.(2)在(1)中的抛物线的对称轴上求一点P ,使得△PBD 的周长最小.(3)设Q 为(1)中的抛物线的对称轴上的一点,在抛物线上是否存在这样的点M ,使得四边形BCQM 是平行四边形.若存在,求出点M 的坐标;若不存在,说明理由.例4.已知:如图,二次函数42-=x y 的图象与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 的左边),与y 轴交于点C .直线)2(>m m x =与x 轴交于点D . (1)求A 、B 、C 三点的坐标;(2)在直线)2(>m m x =上有一点P (点P 在第一象限),使得以P 、D 、B 为顶点的三角形与以B 、C 、O 顶点的三角形相似,求P 点的坐标(用含m 的代数式表示);(3)在(2)成立的条件下,试问:抛物线24=-上是否存在一点Q,使得四边形ABPQy x为平行四边形?如果存在这样的点Q,请求出m的值;如果不存在,请简要说明理由.变式练习4:如图,已知抛物线的顶点坐标为M(1,4),且经过点N(2,3),与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C.(1)求抛物线的解析式及点A、B、C的坐标;(2)若直线y kx t=+经过C、M两点,且与x轴交于点D,试证明四边形CDAN是平行四边形;x=上运动,请探索:在x轴(3)点P在抛物线的对称轴1上方是否存在这样的P点,使以P为圆心的圆经过A、B两点,并且与直线CD相切,若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.【相似图形的存在性】与定三角形相似的三角形的位置例5.已知抛物线c bx ax y ++=2经过)3,3(P ,)0,235(E 及原点(00)O ,. (1)求抛物线的解析式.(2)过P 点作平行于x 轴的直线PC 交y 轴于C 点,在抛物线对称轴右侧且位于直线PC 下方的抛物线上,任取一点Q ,过点Q 作直线QA 平行于y 轴交x 轴于A 点,交直线PC 于B 点,直线QA 与直线PC 及两坐标轴围成矩形OABC (如图).是否存在点Q ,使得△OPC 与△PQB 相似?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,请说明理由.(3)如果符合(2)中的Q 点在x 轴的上方,连结OQ ,矩形OABC 内的四个三角形△OPC 、△PQB 、△OQP 、△OQA 之间存在怎样的关系?为什么?变式练习5:如图,在⊙M 中,AB 所对的圆心角为120 ,已知圆的半径为2cm ,并建立如图所示的直角坐标系. (1)求圆心M 的坐标;(2)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式;x(3)点D 是弦AB 所对的优弧上一动点,求四边形ACBD 的最大面积;(4)在(2)中的抛物线上是否存在一点P ,使PAB △和ABC △相似?若存在,求出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.例6.如图,直线3+-=x y 与x 轴,y 轴分别相交于点B ,点C ,经过B 、C 两点的抛物线c bx ax y ++=2与x 轴的另一交点为A ,顶点为P ,且对称轴是直线2x =.(1)求A 点的坐标;(2)求该抛物线的函数表达式;(3)连结AC ,请问在x 轴上是否存在点Q ,使得以点P 、B 、Q 为顶点的三角形与△ABC 相似,若存在,请求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.x变式练习6:如图,已知C 、D 是双曲线xmy =在第一象限分支上的两点,直线CD 分别交x 轴,y 轴于A 、B 两点.设)()(2211y x D y x C ,,,,连结OC 、OD (O 是坐标有点),若BOC AOD a ∠=∠=,且tan a =31,OC =10. (1)求C 、D 的坐标和m 的值;(2)双曲线上是否存在一点P ,使得POC △和POD △的面积相等?若存在,给出证明,若不存在,说明理由.【与面积、周长有关的存在性问题】例7.如图,已知抛物线的顶点为M (2,-4),且过点A (-1,5),连接AM 交x 轴于点B .(1)求这条抛物线的解析式;(2)求点B 的坐标;(3)设点P (x ,y )是抛物线在x 轴下方、顶点左方一段上的动点,连接PO ,以P 为顶点、PO 为腰的等腰三角形的另一顶点Q 在x 轴上,过点Q 的垂线交直线AM 于点R ,连结PR ,设△PQR 的面积为S ,求S 与x 之间的函数关系式;(4)在上述动点P (x ,y )中,是否存在使2PQR S ∆=的点?若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.变式练习7:如图,抛物线c bx x y ++=2与x 轴交于A (-1,0),B (3,0) 两点. (1)求该抛物线的解析式;(2)设(1)中的抛物线上有一个动点P ,当点P 在该抛物线上滑动到什么位置时,满足S △P AB =8,并求出此时P 点的坐标;(3)设(1)中抛物线交y 轴于C 点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q ,使得△QAC 的周长最小?若存在,求出Q 点的坐标;若不存在,请说明理由.【综合型存在性试题类型】 例8.如图1,已知直线x y 21-=与抛物线6412+-=x y 交于A B ,两点. (1)求A 、B 两点的坐标;(2)求线段AB 的垂直平分线的解析式;(3)如图2,取与线段AB 等长的一根橡皮筋,端点分别固定在A ,B 两处.用铅笔拉着这根橡皮筋使笔尖P 在直线AB 上方的抛物线上移动,动点P 将与A ,B 构成无数个三角形,这些三角形中是否存在一个面积最大的三角形?如果存在,求出最大面积,并指出此时P 点的坐标;如果不存在,请简要说明理由.变式练习8:如图,直线42+=x y 与x 轴、y 轴分别交于A 、B 两点,把△OAB 绕点O 顺时针旋转90°得到△OCD .(1)求经过A 、B 、D 三点的抛物线的解析式.(2)在所求抛物线上是否存在点P ,使得直线CP 把△OCD 分成面积相等的两部分?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由.x图2图1。

专题05 相似三角形的存在性问题解题策略(原卷版)

专题05 相似三角形的存在性问题解题策略专题攻略相似三角形的判定定理有3个,其中判定定理1和判定定理2都有对应角相等的条件,因此探求两个三角形相似的动态问题,一般情况下首先寻找一组对应角相等.判定定理2是最常用的解题依据,一般分三步:寻找一组等角,分两种情况列比例方程,解方程并检验,如例题1、2、3、4.应用判定定理1解题,先寻找一组等角,再分两种情况讨论另外两组对应角相等,如例题6.应用判定定理3解题不多见,如例题5,根据三边对应成比例列连比式解方程(组). 例题解析例❶ 如图1-1,抛物线213482y x x =-+与x 轴交于A 、B 两点(A 点在B 点左侧),与y 轴交于点C .动直线EF (EF //x 轴)从点C 开始,以每秒1个单位的速度沿y 轴负方向平移,且分别交y 轴、线段BC 于E 、F 两点,动点P 同时从点B 出发,在线段OB 上以每秒2个单位的速度向原点O 运动.是否存在t ,使得△BPF 与△ABC 相似.若存在,试求出t 的值;若不存在,请说明理由.图1-1例❷ 如图2-1,在平面直角坐标系中,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx (a >0)经过点A和x轴正半轴上的点B,AO=BO=2,∠AOB=120°.(1)求这条抛物线的解析式;(2)连结O M,求∠AOM的大小;(3)如果点C在x轴上,且△ABC与△AOM相似,求点C的坐标.图2-1例❸如图3-1,抛物线y=ax2+bx-3与x轴交于A(1, 0)、B(3, 0)两点,与y轴交于点D,顶点为C.(1)求此抛物线的解析式;(2)在x轴下方的抛物线上是否存在点M,过M作MN⊥x轴于点N,使以A、M、N 为顶点的三角形与△BCD相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.图3-1例❹如图4-1,在平面直角坐标系中,A(8,0),B(0,6),点C在x轴上,BC平分∠OBA.点P在直线AB上,直线CP与y轴交于点F,如果△ACP与△BPF相似,求直线CP的解析式.图4-1例❺如图5-1,二次函数y=x2+3x的图象经过点A(1,a),线段AD平行于x轴,交抛物线于点D.在y轴上取一点C(0, 2),直线AC交抛物线于点B,连结OA、OB、OD、BD.求坐标平面内使△EOD∽△AOB的点E的坐标;图5-1例❻如图6-1,在△ABC中,AB=AC=42,BC=8.⊙A的半径为2,动点P从点B出发沿BC方向以每秒1个单位的速度向点C运动.延长BA交⊙A于点D,连结AP交⊙A于点E,连结DE并延长交BC于点F.设点P运动的时间为t秒,当△ABP与△FBD 相似时,求t的值.图6-1。

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专题5:动态几何之存在性问题探讨
动态题是近年来中考的的一个热点问题,动态包括点动、线动和面动三大类,解这类题目要“以静制动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况。

结合2012年全国各地中考的实例,我们从七方面进行动态几何之存在性问题的探讨:(1)等腰(边)三角形存在问题;(2)直角三角形存在问题;(3)平行四边形存在问题;(4)矩形、菱形、正方形存在问题;(5)梯形存在问题;(6)全等、相似三角形存在问题;(7)其它存在问题。

典型例题
例1:(2012广西崇左10分)如图所示,抛物线c
=2(a≠0)的顶点坐标为点A
y+
+
bx
ax
(-2,3),且抛物线c
+
=2与y轴交于点B(0,2).
y+
ax
bx
(1)求该抛物线的解析式;
(2)是否在x轴上存在点P使△PAB为等腰三角形,若存在,请求出点P的坐标;
若不存在,请说明理由;
(3)若点P是x轴上任意一点,则当PA-PB最大时,求点P的坐标.
例5:(2012福建龙岩14分)在平面直角坐标系xoy中,一块含60°角的三角板作如图摆放,斜边AB在x轴上,直角顶点C在y轴正半轴上,已知点A(-1,0).
(1)请直接写出点B、C的坐标:B(,)、C(,);并求经过A、B、C 三点的抛物线解析式;
(2)现有与上述三角板完全一样的三角板DEF(其中∠EDF=90°,∠DEF=60°),把顶点E放在线段AB上(点E是不与A、B两点重合的动点),并使ED所在直线经
过点C.此时,EF所在直线与(1)中的抛物线交于第一象限的点M.
①设AE=x,当x为何值时,△OCE∽△OBC;
②在①的条件下探究:抛物线的对称轴上是否存在点P使△PEM是等腰三角形,
若存在,请求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
例1:(2012山东枣庄10分)在平面直角坐标系中,现将一块等腰直角三角板ABC 放在第
二象限,斜靠在两坐标轴上,点C 为 (-1,0) .如图所示,B 点在抛物线y =12x 2+1
2
x -2
图象上,过点B 作BD ⊥x 轴,垂足为D ,且B 点横坐标为-3. (1)求证:△BDC ≌△COA ;
(2)求BC 所在直线的函数关系式;
(3)抛物线的对称轴上是否存在点P ,使△ACP 是以AC 为直角边的直角三角形?若存在,
求出所有点P 的坐标;若不存在,请说明理由.
例5:如图,在平面直角坐标系中,已知Rt △AOB 的两条直角边0A 、08分别在y 轴和x 轴上,并且OA 、OB 的长分别是方程x 2—7x+12=0的两根(OA<0B),动点P 从点A 开始在线段AO 上以每秒l 个单位长度的速度向点O 运动;同时,动点Q 从点B 开始在线段BA 上以每秒2个单位长度的速度向点A 运动,设点P 、Q 运动的时间为t 秒. (1)求A 、B 两点的坐标。

(2)求当t 为何值时,△APQ 与△AOB 相似,并直接写出此时点Q 的坐标.
(3)当t=2时,在坐标平面内,是否存在点M ,使以A 、P 、Q 、M 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出M 点的坐标;若不存在,请说明理由.
例2:(2012贵州六盘水16分)如图1,已知△ABC中,AB=10cm,AC=8cm,BC=6cm.如果点P由B出发沿BA方向点A匀速运动,同时点Q由A出发沿AC方向向点C匀速运动,它们的速度均为2cm/s.连接PQ,设运动的时间为t(单位:s)(0≤t≤4).解答下列问题:
(1)当t为何值时,PQ∥BC.
(2)设△AQP面积为S(单位:cm2),当t为何值时,S取得最大值,并求出最大值.(3)是否存在某时刻t,使线段PQ恰好把△ABC的面积平分?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.
(4)如图2,把△AQP沿AP翻折,得到四边形AQPQ′.那么是否存在某时刻t,使四边形AQPQ′为菱形?若存在,求出此时菱形的面积;若不存在,请说明理由.
例2:(2012浙江衢州12分)如图,把两个全等的Rt△AOB和Rt△COD分别置于平面直角坐标系中,使直角边OB、OD在x轴上.已知点A(1,2),过A、C两点的直线分别交x轴、y轴于点E、F.抛物线y=ax2+bx+c经过O、A、C三点.
(1)求该抛物线的函数解析式;
(2)点P为线段OC上一个动点,过点P作y轴的平行线交抛物线于点M,交x轴于点N,问是否存在这样的点P,使得四边形ABPM为等腰梯形?若存在,求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)若△AOB沿AC方向平移(点A始终在线段AC上,且不与点C重合),△AOB在平移过程中与△COD重叠部分面积记为S.试探究S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值;若不存在,请说明理由.
例3:(2012江苏苏州10分)如图,已知抛物线()2
11b
y=
x b+1x+4
4
4
-
(b 是实数且b >2)
与x 轴的正半轴分别交于点A 、B (点A 位于点B 的左侧),与y 轴的正半轴交于点C. ⑴点B 的坐标为 ▲ ,点C 的坐标为 ▲ (用含b 的代数式表示);
⑵请你探索在第一象限内是否存在点P ,使得四边形PCOB 的面积等于2b ,且△PBC 是以点P 为直角顶点的等腰直角三角形?如果存在,求出点P 的坐标;如果不存在,请说明理由;
⑶请你进一步探索在第一象限内是否存在点Q ,使得△QCO 、△QOA 和△QAB 中的任意两个三角形均相似(全等可看作相似的特殊情况)?如果存在,求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由
.
例5:(2012山东菏泽10分)如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为A (0,1),B (2,0),O (0,0),将此三角板绕原点O 逆时针旋转90°,得到△A′B′O . (1)一抛物线经过点A′、B′、B ,求该抛物线的解析式;
(2)设点P 是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点P ,使四边形PB′A′B 的面积是△A′B′O 面积4倍?若存在,请求出P 的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,试指出四边形PB′A′B 是哪种形状的四边形?并写出四边形PB′A′B 的两条性质.
例7:(2012上海市14分)如图,在半径为2的扇形AOB中,∠AOB=90°,点C是弧AB 上的一个动点(不与点A、B重合)OD⊥BC,OE⊥AC,垂足分别为D、E.
(1)当BC=1时,求线段OD的长;
(2)在△DOE中是否存在长度保持不变的边?如果存在,请指出并求其长度,如果不存在,请说明理由;
(3)设BD=x,△DOE的面积为y,求y关于x的函数关系式,并写出它的定义域.
2. (2012江西省10分)如图,已知二次函数L1:y=x2﹣4x+3与x轴交于A.B两点(点A在点B左边),与y轴交于点C.
(1)写出二次函数L1的开口方向、对称轴和顶点坐标;
(2)研究二次函数L2:y=kx2﹣4kx+3k(k≠0).
①写出二次函数L2与二次函数L1有关图象的两条相同的性质;
②是否存在实数k,使△ABP为等边三角形?如果存在,请求出k的值;如不存在,请说明理由;
③若直线y=8k与抛物线L2交于E、F两点,问线段EF的长度是否发生变化?如果不会,请求出EF的长度;如果会,请说明理由.。

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