打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
构造法,破解二次函数角度存在性问题的利器

“存在性问题”一直都是中考高频考点,仅2019年,就有40个以上的省市地区在考查,而且都是作为拉分的压轴题出现。这类问题属于”动点问题“的一个分支,要求在点运动过程中,找到一个瞬间可以构成特殊图形或特殊关系。除了特殊几何图形存在性问题外,相等角存在性也是今年二次函数压轴题中常见的题型,根据题目给的不同的条件,选择恰当的方式去构造相等角,是此类问题的关键.

思路探究

回顾一下在几何图形中有哪些方法能得到相等角,大概如下:

(1)平行:两直线平行,同位角、内错角相等;

(2)角平分线:角平分线分的两个角相等;

(3)等腰三角形:等边对等角;

(4)全等(相似)三角形:对应角相等;

(5)三角函数:若两个角的三角函数值相等,则两角相等;

(6)圆周角定理:同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.

也许还有,但大部分应该都在此了,同样,在抛物线背景下亦可用如下思路构造相等角.选择较多未必是好事,挑出关键性条件确定恰当方法才是更重要的,以下给出一些中考题中的不同方法构造相等角问题.

典型考题

方法1 根据三角函数值构造相等角

例1.(2019·德州中考题)如图,抛物线y=mx2﹣5/2mx﹣4与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,与y轴交于点C,且x2﹣x1=11/2.

(1)求抛物线的解析式;

(2)若P(x1,y1),Q(x2,y2)是抛物线上的两点,当a≤x1≤a+2,x2≥9/2时,均有y1≤y2,求a的取值范围;

(3)抛物线上一点D(1,﹣5),直线BD与y轴交于点E,动点M在线段BD上,当∠BDC=∠MCE时,求点M的坐标.

例2.(2017·来宾中考题)如图,已知抛物线过点A(4,0),B(﹣2,0),C(0,﹣4).

(1)求抛物线的解析式;

(2)在图甲中,点M是抛物线AC段上的一个动点,当图中阴影部分的面积最小值时,求点M的坐标;

(3)在图乙中,点C和点C1关于抛物线的对称轴对称,点P在抛物线上,且∠PAB=∠CAC1,求点P的横坐标.

方法2 作平行线构造相等角

例3.(2019·海南中考题)如图,已知抛物线y=ax2+bx+5经过A(﹣5,0),B(﹣4,﹣3)两点,与x轴的另一个交点为C,顶点为D,连结CD.

(1)求该抛物线的表达式;

(2)点P为该抛物线上一动点(与点B、C不重合),设点P的横坐标为t.

①当点P在直线BC的下方运动时,求△PBC的面积的最大值;

②该抛物线上是否存在点P,使得∠PBC=∠BCD?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.

【解析】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式,即可求解y=x2+6x+5,

令y=0,则x=﹣1或﹣5,即点C(﹣1,0);

(2)①如图1,过点P作y轴的平行线交BC于点G,

将点B、C的坐标代入一次函数表达式并解得:直线BC的表达式为:y=x+1,

例4.(2018·娄底中考题)如图,抛物线y=ax2+bx+c与两坐标轴相交于点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3),D是抛物线的顶点,E是线段AB的中点.

(1)求抛物线的解析式,并写出D点的坐标;

(2)F(x,y)是抛物线上的动点:

①当x>1,y>0时,求△BDF的面积的最大值;

②当∠AEF=∠DBE时,求点F的坐标.

【解析】(1)根据点A、B、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3,再利用配方法即可求出抛物线顶点D的坐标为(1,4);

(2)①过点F作FM∥y轴,交BD于点M,根据点B、D的坐标,利用待定系数法可求出直线BD的解析式,根据点F的坐标可得出点M的坐标,利用三角形的面积公式可得出S△BDF=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1.∵﹣1<0,∴当x=2时,S△BDF取最大值,最大值为1;

方法3, 构造等腰或全等

例5.(2019·泰安中考题)若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0)、B(0,﹣2),且过点C(2,﹣2).

(1)求二次函数表达式;

(2)若点P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标;

(3)在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.

【解析】(1)用A、B、C三点坐标代入,用待定系数法求二次函数表达式为y=2/3x2﹣4/3x﹣2.

(2)设点P横坐标为t,用t代入二次函数表达式得其纵坐标.把t当常数求直线BP解析式,进而求直线BP与x轴交点C坐标(用t表示),即能用t表示AC的长.把△PBA以x轴为界分成△ABC与△ACP,即得到S△PBA=1/2AC(OB+PD)=4,用含t的式子代入即得到关于t的方程,解之即求得点P坐标为(4,10/3).

(3)

例6.(2018·玉林中考题)如图,直线y=﹣3x+3与x轴、y轴分别交于A,B两点,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=c分别交y轴的正半轴于点C和第一象限的点P,连接PB,得△PCB≌△BOA(O为坐标原点).若抛物线与x轴正半轴交点为点F,设M是点C,F间抛物线上的一点(包括端点),其横坐标为m.

(1)直接写出点P的坐标和抛物线的解析式;

(2)当m为何值时,△MAB面积S取得最小值和最大值?请说明理由;

(3)求满足∠MPO=∠POA的点M的坐标.

【解析】(1)代入y=c可求出点C、P的坐标,利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点A、B的坐标,再由△PCB≌△BOA即可得出b、c的值,进而可得出点P的坐标为(3,4),抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4;

(2)利用二次函数图象上点的坐标特征求出点F的坐标,过点M作ME∥y轴,交直线AB于点E,由点M的横坐标可得出点M、E的坐标,进而可得出ME的长度,再利用三角形的面积公式可找出S=﹣1/2(m﹣3)2+5,∵﹣1/2<0,0≤m≤4,∴当m=0时,S取最小值,最小值为1/2;当m=3时,S取最大值,最大值为5;

方法4 构造辅助圆利用圆周角定理获得相等角

例7.(2019·赤峰中考题)如图,直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B、C,与x轴另一交点为A,顶点为D.

(1)求抛物线的解析式;

(2)在x轴上找一点E,使EC+ED的值最小,求EC+ED的最小值;

(3)在抛物线的对称轴上是否存在一点P,使得∠APB=∠OCB?若存在,求出P点坐标;若不存在,请说明理由.

【解析】(1)直线y=﹣x+3与x轴、y轴分别交于B、C两点,则点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,3),将点B、C的坐标代入二次函数表达式,即可求解为y=﹣x2+2x+3;

(2)如图1,作点C关于x轴的对称点C′,连接CD′交x轴于点E,则此时EC+ED为最小,即可求解EC+ED的最小值为5√2;

(3)分点P在x轴上方、点P在x轴下方两种情况,分别求解.

例8.(2018·日照中考题)如图,已知点A(﹣1,0),B(3,0),C(0,1)在抛物线y=ax2+bx+c上.

(1)求抛物线解析式;

(2)在直线BC上方的抛物线上求一点P,使△PBC面积为1;

(3)在x轴下方且在抛物线对称轴上,是否存在一点Q,使∠BQC=∠BAC?若存在,求出Q点坐标;若不存在,说明理由.

(3)首先依据点A和点C的坐标可得到∠BQC=∠BAC=45°,设△ABC外接圆圆心为M,则∠CMB=90°,设⊙M的半径为x,则Rt△CMB中,依据勾股定理可求得⊙M的半径,然后依据外心的性质可得到点M为直线y=﹣x与x=1的交点,从而可求得点M的坐标,然后由点M的坐标以及⊙M的半径可得到点Q的坐标.

反思感悟

在近年中考中,考查特殊图形关系或特殊角度关系的题目,绝大部分都可以通过相似三角形来解决。

虽然也有少部分题可以用其他方法解决,但仔细研究后,你就会发现,其实解决这类问题的基本原理大多都是将“角度关系”转化为“长度关系”。

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
专题17 二倍角、半角问题
冲击2018年中考数学4:二次函数的综合运用
【中考数学课堂】第246课
中考数学压轴题分析:等边三角形存在性问题
体育运动中的二次函数
中考模拟数学试题汇编:二次函数
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服