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拔高专题 抛物线中的压轴题
一、基本模型构建
常见模型
思考 在边长为1的正方形网格中有A, B, C三 在射线BD上可以找出
点,画出以A,B,C为其三个顶点的平行四边 一点组成三角形,可得
形ABCD。 △ ABC 、 △ BEC 、
△ CBD 为等腰三角形。
二、拔高精讲精练
探究点一:因动点产生的平行四边形的问题
例1: 在平面直角坐标系中,已知抛物线经过A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M为第三象限内抛物线上一动点,点M的横坐标为m,△AMB的面积为S.
求S关于m的函数关系式,并求出S的最大值.
(3)若点P是抛物线上的动点,点Q是直线y=-x上的动点,判断有几个位置能够使得点P、
Q、B、O为顶点的四边形为平行四边形,直接写出相应的点Q的坐标。
解:(1)设此抛物线的函数解析式为:y=ax2+bx+c(a≠0),
将A(-4,0),B(0,-4),C(2,0)三点代入函数解析式得:
1 ..解得 ,所以此函数解析式为:y= x2+x−4;
(2)∵M点的横坐标为m,且点M在这条抛物线上,∴M点的坐标为:(m, m2+m−4),
∴S=S +S -S = ×4×(- m2-m+4)+ ×4×(-m)- ×4×4=-m2-2m+8-2m-8
AOM OBM AOB
△ △ △
=-m2-4m=(- m+2)2+4,∵-4<m<0,当m=-2时,S有最大值为:S=-4+8=4.答:m=-2时S有最
大值S=4.
(3)设P(x, x2+x-4).
当OB为边时,根据平行四边形的性质知PQ∥OB,且PQ=OB,∴Q的横坐标等于P的横坐
标,
又∵直线的解析式为y=-x,则Q(x,-x).由PQ=OB,得|-x-( x2+x-4)|=4,
解得x=0,-4,-2±2 .x=0不合题意,舍去.如图,当BO为对角线时,知A与P应该重合,
OP=4.四边形PBQO为平行四边形则BQ=OP=4,Q横坐标为4,代入y=-x得出Q为(4,-4).
由此可得Q(-4,4)或(-2+2 ,2-2 )或(-2-2 ,2+2 )或(4,-4).
【变式训练】(2015•贵阳)如图,经过点C(0,-4)的抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交于
A(-2,0),B两点.
(1)a > 0,b2-4ac > 0(填“>”或“<”);
(2)若该抛物线关于直线x=2对称,求抛物线的函数表达式;
(3)在(2)的条件下,连接AC,E是抛物线上一动点,过点E作AC的平行线交x轴于点F.是
否存在这样的点E,使得以A,C,E,F为顶点所组成的四边形是平行四边形?若存在,求出
满足条件的点E的坐标;若不存在,请说明理由.
2 ..解:(1)a>0,b2-4ac>0;(2)∵直线x=2是对称轴,A(-2,0),∴B(6,0),
∵点C(0,-4),将A,B,C的坐标分别代入y=ax2+bx+c,解得:a= ,b=- ,c=-4,
∴抛物线的函数表达式为y= x2- x-4;
(3)存在,理由为:
(i)假设存在点E使得以A,C,E,F为顶点所组成的四边形是平行四边形,
过点C作CE∥x轴,交抛物线于点E,过点E作EF∥AC,交x轴于点F,如图1所示,
则四边形ACEF即为满足条件的平行四边形,
∵抛物线y= x2- x-4关于直线x=2对称,∴由抛物线的对称性可知,E点的横坐标为4,
又∵OC=4,∴E的纵坐标为-4,∴存在点E(4,-4);
(ii)假设在抛物线上还存在点E′,使得以A,C,F′,E′为顶点所组成的四边形是
平行四边形,过点E′作E′F′∥AC交x轴于点F′,则四边形ACF′E′即为满足条件的
平行四边形,
∴AC=E′F′,AC∥E′F′,如图2,过点E′作E′G⊥x轴于点G,
∵AC∥E′F′,∴∠CAO=∠E′F′G,
又∵∠COA=∠E′GF′=90°,AC=E′F′,∴△CAO≌△E′F′G,
∴E′G=CO=4,∴点E′的纵坐标是4,∴4= x2- x-4,
解得:x=2+2 ,x=2-2 ,
1 2
3 ..∴点E′的坐标为(2+2 ,4),同理可得点E″的坐标为(2-2 ,4)。
【教师总结】因动点产生的平行四边形问题,在中考题中比较常见,考生一般都能解答,但是
解题时需要考虑各种可能性,以免因答案不全面.主要有以下几种类型:
(1)已知三个定点,再找一个顶点构成平行四边形;(2)已知两个顶点,再找两个顶点构成平
行四边形。①确定两定点的线段为一边,则两动点连接的线段和已知边平行且相等;②两定
点连接的线段没确定为平行四边形的边时,则这条线段可能为平行四边形的边或对角线。
探究点二:因动点产生的等腰三角形的问题
例2:( 2015•铜仁市)如图,关于x的二次函数y=x2+bx+c的图象与x轴交于点A(1,0)和点
B与y轴交于点C(0,3),抛物线的对称轴与x轴交于点D.
(1)求二次函数的表达式;
(2)在y轴上是否存在一点P,使△PBC为等腰三角形?若存在.请求出点P的坐标);
(3)有一个点M从点A出发,以每秒1个单位的速度在AB上向点B运动,另一个点N从
点D与点M同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M到达点B
时,点M、N同时停止运动,问点M、N运动到何处时,△MNB面积最大,试求出最大面积.
解:(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c, ,解得:b=-4,c=3,
∴二次函数的表达式为:y=x2-4x+3;
(2)令y=0,则x2-4x+3=0,解得:x=1或x=3,∴B(3,0),∴BC=3
2
,
点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,
①当CP=CB时,PC=3 ,∴OP=OC+PC=3+3 或OP=PC-OC=3 -3
∴P(0,3+3 ),P(0,3-3 );
1 2
②当PB=PC时,OP=OB=3, ∴P(0,-3);③当BP=BC时,∵OC=OB=3,
3
∴此时P与O重合,∴P(0,0);综上所述,点P的坐标为:(0,3+3 )或(0,3-3 )或
4
(0,-3)或(0,0);
(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2-t,则DN=2t,∴S = ×(2-t)×2t=-t2+2t=-(t-1)
△MNB
2+1,
即当M(2,0)、N(2,2)或(2,-2)时△MNB面积最大,最大面积是1。
4 ..【变式训练】(2015•黔东南州)如图,已知二次函数y=-x2+ x+c的图象与x轴的一个交点
1
为A(4,0),与y轴的交点为B,过A、B的直线为y=kx+b.
2
(1)求二次函数y 的解析式及点B的坐标;
1
(2)由图象写出满足y<y 的自变量x的取值范围;
1 2
(3)在两坐标轴上是否存在点P,使得△ABP是以AB为底边的等腰三角形?若存在,求出P
的坐标;若不存在,说明理由.
解:(1)将A点坐标代入y,得-16+13+c=0.解得c=3,
1
二次函数y 的解析式为y=-x2+ x+3,B点坐标为(0,3);
1
(2)由图象得直线在抛物线上方的部分,是x<0或x>4,
∴x<0或x>4时,y<y;
1 2
(3)直线AB的解析式为y=- x+3,AB的中点为(2, ),
AB的垂直平分线为y= x- ,当x=0时,y=- ,P(0,- ),
1
当y=0时,x= ,P( ,0),
2
综上所述:P(0,- ),P( ,0),使得△ABP是以AB为底边的等腰三角形。
1 2
【教师总结】这类问题是以抛物线为载体,探讨是否存在一些点,使其能构成等腰特殊三角形,
解决的基本思路时是:假设存在,数形结合,分类讨论,逐一解决.
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