《中考(數(shù)學(xué))分類(lèi)七 二次函數(shù)與直角三角形有關(guān)的問(wèn)題(含答案)-歷年真題???、重難點(diǎn)題型講練》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《中考(數(shù)學(xué))分類(lèi)七 二次函數(shù)與直角三角形有關(guān)的問(wèn)題(含答案)-歷年真題常考、重難點(diǎn)題型講練(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、數(shù)學(xué)專(zhuān)題 精心整理
類(lèi)型七 二次函數(shù)與直角三角形有關(guān)的問(wèn)題
【典例1】如圖,拋物線(xiàn)與軸交于,兩點(diǎn).
(1)若過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)是拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸.
①求拋物線(xiàn)的解析式;
②對(duì)稱(chēng)軸上是否存在一點(diǎn),使點(diǎn)關(guān)于直線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)恰好落在對(duì)稱(chēng)軸上.若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
(2) 當(dāng),時(shí),函數(shù)值的最大值滿(mǎn)足,求的取值范圍.
【答案】(1)①;②存在,或;(2).
【解析】
【分析】
(1)①根據(jù)拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸公式即可求出解析式;
②如圖1,若點(diǎn)P在x軸上方,點(diǎn)B關(guān)于OP對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)軸上,連接、PB,根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)得到,,求出點(diǎn)B的坐標(biāo),勾股定理得到,再根據(jù),列出方程解答,
2、同理得到點(diǎn)P在x軸下方時(shí)的坐標(biāo)即可;
(2)當(dāng)時(shí),確定對(duì)稱(chēng)軸的位置,再結(jié)合開(kāi)口方向,確定當(dāng)時(shí),函數(shù)的增減性,從而得到當(dāng)x=2時(shí),函數(shù)取最大值,再列出不等式解答即可.
【詳解】
解:(1)①拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),
∴若過(guò)點(diǎn)的直線(xiàn)是拋物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸,
則,解得:b=4,
∴;
②存在,
如圖1,若點(diǎn)P在x軸上方,點(diǎn)B關(guān)于OP對(duì)稱(chēng)的點(diǎn)在對(duì)稱(chēng)軸上,連接、PB,
則,,
對(duì)于,令y=0,則,
解得:,
∴A(-1,0),B(5,0),
∴,
∴,
∴,
設(shè)點(diǎn)P(2,m),
由可得:,解得:,
∴,
同理,當(dāng)點(diǎn)P在x軸下方時(shí),,
綜上所述,點(diǎn)或
(2)∵拋物線(xiàn)的
3、對(duì)稱(chēng)軸為直線(xiàn),
∴當(dāng)時(shí),,
∵拋物線(xiàn)開(kāi)口向下,在對(duì)稱(chēng)軸左邊,y隨x的增大而增大,
∴當(dāng)時(shí),取x=2,y有最大值,
即,
∴,解得:,
又∵,
∴.
【點(diǎn)睛】
本題考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì),以及勾股定理的應(yīng)用,其中第(1)②問(wèn)要先畫(huà)出圖形再理解,第(2)問(wèn)運(yùn)用到了二次函數(shù)的增減性,難度不大,解題的關(guān)鍵是熟記二次函數(shù)的圖象與性質(zhì).
【典例2】如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+4的圖象與x軸交于點(diǎn)A(-1,0),B(4,0),與y軸交于點(diǎn)C,拋物線(xiàn)的頂點(diǎn)為D,其對(duì)稱(chēng)軸與線(xiàn)段BC交于點(diǎn)E.垂直于x軸的動(dòng)直線(xiàn)l分別交拋物線(xiàn)和線(xiàn)段BC于點(diǎn)P和點(diǎn)F,動(dòng)直線(xiàn)l在拋
4、物線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸的右側(cè)(不含對(duì)稱(chēng)軸)沿x軸正方向移動(dòng)到B點(diǎn).
(1)求出二次函數(shù)y=ax2+bx+4和BC所在直線(xiàn)的表達(dá)式;
(2)在動(dòng)直線(xiàn)l移動(dòng)的過(guò)程中,試求使四邊形DEFP為平行四邊形的點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)連接CP,CD,在移動(dòng)直線(xiàn)l移動(dòng)的過(guò)程中,拋物線(xiàn)上是否存在點(diǎn)P,使得以點(diǎn)P,C,F(xiàn)為頂點(diǎn)的三角形與DCE相似,如果存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo),如果不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)y=-x2+3x+4,y=-x+4;(2);(3)存在,
【解析】
【分析】
(1)運(yùn)用待定系數(shù)法,利用A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)構(gòu)建二元一次方程組求解二次函數(shù)的表達(dá)式,利用B,C兩點(diǎn)的坐標(biāo)確定直線(xiàn)BC的表達(dá)式
5、;
(2)先求得DE的長(zhǎng),根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得到PF=DE,點(diǎn)P與點(diǎn)F的橫坐標(biāo)相同,故利用拋物線(xiàn)與直線(xiàn)的解析式表示它們的縱坐標(biāo),根據(jù)其差等于DE長(zhǎng)構(gòu)建一元二次方程求解;
(3)結(jié)合圖形與已知條件,易于發(fā)現(xiàn)若兩三角形相似,只可能存在△PCF∽△CDE一種情況.△CDE的三邊均可求,(2)中已表示PF的長(zhǎng),再構(gòu)建直角三角形或借助兩點(diǎn)間距離公式,利用勾股定理表示出CF的長(zhǎng),這樣根據(jù)比例式列方程求解,從而可判斷點(diǎn)P是否存在,以及求解點(diǎn)P的值.
【詳解】
(1)由題意,將A(-1.0),B(4.0)代入,得
,解得,
∴二次函數(shù)的表達(dá)式為,
當(dāng)時(shí),y=4,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,4),又
6、點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),
設(shè)線(xiàn)段BC所在直線(xiàn)的表達(dá)式為,
∴,解得,
∴BC所在直線(xiàn)的表達(dá)式為;
(2)∵DE⊥x軸,PF⊥x軸,
∴DE∥PF,
只要DE=PF,此時(shí)四邊形DEFP即為平行四邊形.
由二次函數(shù)y=-+3+4=(-) 2+,得D的坐標(biāo)為(,),
將代入,即y=-+4=,得點(diǎn)E的坐標(biāo)為(,),
∴DE=-=,
設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t,則P(t,-t2+3t+4),F(xiàn)(t,-t+4),
PF=-t2+3t+4-(-t+4)=-t2+4t,
由DE=PF,得-t2+4t=,
解之,得t1= (不合題意,舍去),t2=,
當(dāng)t=時(shí),-t2+3t+4=-()2+3
7、+4=,
∴P的坐標(biāo)為(,);
(3)由(2)知,PF∥DE,
∴∠CED=∠CFP,
又∠PCF與∠DCE有共同的頂點(diǎn)C,且∠PCF在∠DCE的內(nèi)部,
∴∠PCF≠∠DCE,
∴只有當(dāng)∠PCF=∠CDE時(shí),△PCF∽△CDE,
由D (,),C(0,4),E(,),利用勾股定理,可得
CE=,DE=,
由(2)以及勾股定理知,PF=-t2+4t,F(xiàn)(t,-t+4),
CF=,
∵△PCF∽△CDE,
∴,即,
∵t≠0,
∴()=3,
∴t=,
當(dāng)t=時(shí),-t2+3t+4=-()2+3+4=.
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是(,).
【點(diǎn)睛】
本題屬于二次函數(shù)綜合題
8、,考查了一次函數(shù)的性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定和性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用等知識(shí),解題的關(guān)鍵是,學(xué)會(huì)用數(shù)形結(jié)合的思想思考問(wèn)題,學(xué)會(huì)利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問(wèn)題,屬于中考?jí)狠S題.
【典例3】如圖,拋物線(xiàn)與軸交于,兩點(diǎn)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),與軸交于點(diǎn).直線(xiàn)與拋物線(xiàn)交于,兩點(diǎn),與軸交于點(diǎn),點(diǎn)的坐標(biāo)為.
(1)請(qǐng)直接寫(xiě)出,兩點(diǎn)的坐標(biāo)及直線(xiàn)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若點(diǎn)是拋物線(xiàn)上的點(diǎn),點(diǎn)的橫坐標(biāo)為,過(guò)點(diǎn)作軸,垂足為.與直線(xiàn)交于點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)是線(xiàn)段的三等分點(diǎn)時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)是軸上的點(diǎn),且,求點(diǎn)的坐標(biāo).
【答案】(1),,直線(xiàn)的函數(shù)表達(dá)式為:;(2)當(dāng)點(diǎn)是
9、線(xiàn)段的三等分點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為或;(3)點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【解析】
【分析】
(1)令可得兩點(diǎn)的坐標(biāo),把的坐標(biāo)代入一次函數(shù)解析式可得的解析式;
(2)根據(jù)題意畫(huà)出圖形,分別表示三點(diǎn)的坐標(biāo),求解的長(zhǎng)度,分兩種情況討論即可得到答案;
(3)根據(jù)題意畫(huà)出圖形,分情況討論:①如圖,當(dāng)點(diǎn)在軸正半軸上時(shí),記為點(diǎn).過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn),垂足為.再利用相似三角形與等腰直角三角形的性質(zhì),結(jié)合勾股定理可得答案,②如圖,當(dāng)點(diǎn)在軸負(fù)半軸上時(shí),記為點(diǎn).過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn),垂足為,再利用相似三角形與等腰直角三角形的性質(zhì),結(jié)合勾股定理可得答案.
【詳解】
解:(1)令
,,
設(shè)直線(xiàn)的函數(shù)表達(dá)式為:,
把代
10、入得:
解得:
直線(xiàn)的函數(shù)表達(dá)式為:.
(2)解:如圖,根據(jù)題意可知,點(diǎn)與點(diǎn)的坐標(biāo)分別為
,.
,
,
分兩種情況:
①當(dāng)時(shí),得.
解得:,(舍去)
當(dāng)時(shí),.
點(diǎn)的坐標(biāo)為
②當(dāng)時(shí),得.
解得:,(舍去)
當(dāng)時(shí),
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
當(dāng)點(diǎn)是線(xiàn)段的三等分點(diǎn)時(shí),點(diǎn)的坐標(biāo)為或
(3)解:直線(xiàn)與軸交于點(diǎn),
點(diǎn)坐標(biāo)為.
分兩種情況:
①如圖,當(dāng)點(diǎn)在軸正半軸上時(shí),記為點(diǎn).
過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn),垂足為.則,
,
.
即
.
又,,
.
連接,點(diǎn)的坐標(biāo)為,點(diǎn)的坐標(biāo)為,
軸
.
,.
.
.
點(diǎn)的坐標(biāo)為.
②如圖,當(dāng)點(diǎn)在軸負(fù)半軸上
11、時(shí),記為點(diǎn).過(guò)點(diǎn)作直線(xiàn),垂足為,
則,
,.
.
即
.
又,,
..
由①可知,..
.
.
點(diǎn)的坐標(biāo)為
點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
【點(diǎn)睛】
本題考查的是二次函數(shù)與軸的交點(diǎn)坐標(biāo),利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)的解析式,平面直角坐標(biāo)系中線(xiàn)段的長(zhǎng)度的計(jì)算,同時(shí)考查了相似三角形的判定與性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),勾股定理的應(yīng)用,特別是分類(lèi)討論的數(shù)學(xué)思想,掌握以上知識(shí)是解題的關(guān)鍵.
【典例4】如圖1,排球場(chǎng)長(zhǎng)為18m,寬為9m,網(wǎng)高為2.24m.隊(duì)員站在底線(xiàn)O點(diǎn)處發(fā)球,球從點(diǎn)O的正上方1.9m的C點(diǎn)發(fā)出,運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)是拋物線(xiàn)的一部分,當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)A時(shí),高度為2.88m.即
12、BA=2.88m.這時(shí)水平距離OB=7m,以直線(xiàn)OB為x軸,直線(xiàn)OC為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,如圖2.
(1)若球向正前方運(yùn)動(dòng)(即x軸垂直于底線(xiàn)),求球運(yùn)動(dòng)的高度y(m)與水平距離x(m)之間的函數(shù)關(guān)系式(不必寫(xiě)出x取值范圍).并判斷這次發(fā)球能否過(guò)網(wǎng)?是否出界?說(shuō)明理由;
(2)若球過(guò)網(wǎng)后的落點(diǎn)是對(duì)方場(chǎng)地①號(hào)位內(nèi)的點(diǎn)P(如圖1,點(diǎn)P距底線(xiàn)1m,邊線(xiàn)0.5m),問(wèn)發(fā)球點(diǎn)O在底線(xiàn)上的哪個(gè)位置?(參考數(shù)據(jù):取1.4)
【答案】(1)這次發(fā)球過(guò)網(wǎng),但是出界了,理由詳見(jiàn)解析;(2)發(fā)球點(diǎn)O在底線(xiàn)上且距右邊線(xiàn)0.1米處.
【解析】
【分析】
(1)求出拋物線(xiàn)表達(dá)式,再確定x=9和x=
13、18時(shí),對(duì)應(yīng)函數(shù)的值即可求解;
(2)當(dāng)y=0時(shí),y=﹣(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),求出PQ=6=8.4,即可求解.
【詳解】
(1)設(shè)拋物線(xiàn)的表達(dá)式為:y=a(x﹣7)2+2.88,
將x=0,y=1.9代入上式并解得:a=﹣,
故拋物線(xiàn)的表達(dá)式為:y=﹣(x﹣7)2+2.88;
當(dāng)x=9時(shí),y=﹣(x﹣7)2+2.88=2.8>2.24,
當(dāng)x=18時(shí),y=﹣(x﹣7)2+2.88=0.64>0,
故這次發(fā)球過(guò)網(wǎng),但是出界了;
(2)如圖,分別過(guò)點(diǎn)作底線(xiàn)、邊線(xiàn)的平行線(xiàn)PQ、OQ交于點(diǎn)Q,
在Rt△OPQ中,OQ=18﹣1=17,
當(dāng)y=0時(shí),y=﹣(x﹣7)2+2.88=0,解得:x=19或﹣5(舍去﹣5),
∴OP=19,而OQ=17,
故PQ=6=8.4,
∵9﹣8.4﹣0.5=0.1,
∴發(fā)球點(diǎn)O在底線(xiàn)上且距右邊線(xiàn)0.1米處.
【點(diǎn)睛】
此題考查求二次函數(shù)的解析式,利用自變量求對(duì)應(yīng)的函數(shù)值的計(jì)算,勾股定理解直角三角形,二次函數(shù)的實(shí)際應(yīng)用,正確理解題意,明確“能否過(guò)網(wǎng)”,“是否出界”詞語(yǔ)的含義找到解題的方向是解答此題的關(guān)鍵.
初中數(shù)學(xué)中考備課必備