二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是中考熱點(diǎn)、難點(diǎn).本文以今年江蘇各地中考試題為例,談?wù)勚锌贾卸魏瘮?shù)的出現(xiàn)形式以及如何透過(guò)現(xiàn)象揭示本質(zhì),從而游刃有余地解決這類(lèi)問(wèn)題.
例1 (2013·江蘇泰州)如圖,在矩形ABCD中,點(diǎn)P在邊CD上,且與C、D不重合,過(guò)點(diǎn)A作AP的垂線與CB的延長(zhǎng)線相交于點(diǎn)Q,連接PQ,M為PQ中點(diǎn).
(1) 求證:△ADP∽△ABQ;
(2) 若AD=10,AB=20,點(diǎn)P在邊CD上運(yùn)動(dòng),設(shè)DP=x,BM2=y,求y與x的函數(shù)關(guān)系式,并求線段BM的最小值;
(3) 略.
【評(píng)析】本題雖然是一道相似形問(wèn)題,但第(2)問(wèn)的求最小值實(shí)質(zhì)是求二次函數(shù)的最值.第(1)問(wèn)中,由對(duì)應(yīng)兩角相等,易證兩個(gè)三角形相似. 第(2)問(wèn)中,由BM2=y,容易聯(lián)想到直角三角形與勾股定理,過(guò)點(diǎn)M作MN⊥QC于點(diǎn)N,構(gòu)造直角三角形BMN. 由最值容易聯(lián)想到二次函數(shù),利用勾股定理求出y與x的函數(shù)關(guān)系式(二次函數(shù)),然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出最小值.一般二次函數(shù)在頂點(diǎn)處取到最值,但在實(shí)際應(yīng)用中要注意自變量取值范圍的限定.
【答案】 (1) 略.
(2) 解:∵△ADP∽△ABQ,∴■=■,∴QB=2x.
過(guò)點(diǎn)M作MN⊥QC于點(diǎn)N,
∵M(jìn)N⊥QC,CD⊥QC,即MN∥CD,又點(diǎn)M為PQ中點(diǎn),
∴點(diǎn)N為QC中點(diǎn),MN為中位線,
∴MN=■PC=10-■x,BN=QB-QN=QB-■QC=2x-(x+5)=x-5.
在Rt△BMN中:y=BM2=MN2+BN2=■x2-20x+125=■(x-8)2+45(0 ∴當(dāng)x=8即DP=8時(shí),y取得最小值為45,∴BM的最小值為■=3■. 例2 (2013·江蘇南京) 已知二次函數(shù)y=a(x-m)2-a(x-m)(a、m為常數(shù),且a≠0). (1) 求證:不論a與m為何值,該函數(shù)的圖象與x軸總有兩個(gè)公共點(diǎn); (2) 設(shè)該函數(shù)的圖象的頂點(diǎn)為C,與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)D. ①當(dāng)△ABC的面積等于1時(shí),求a的值; ②當(dāng)△ABC的面積與△ABD的面積相等時(shí),求m的值. 【評(píng)析】本題仍是對(duì)二次函數(shù)性質(zhì)的考查. 第(1)問(wèn)中,由根的判別式Δ>0,易知該函數(shù)的圖像與x軸總有兩個(gè)公共點(diǎn).第(2)問(wèn)①中,配成頂點(diǎn)式后可得C點(diǎn)坐標(biāo)為■,-■;由方程a(x-m)2-a(x-m)=0,解得x1=m,x2=m+1(此處,函數(shù)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為方程問(wèn)題),可得AB=1. 把AB作為△ABC的底邊,就可求得a的值. ②中,把AB作為△ABC和△ABD底邊,在求得D點(diǎn)坐標(biāo)為(0,am2+am)后,就可求得m的值. 【答案】(1) 證明:y=a(x-m)2-a(x-m)=ax2-(2am+a)x+am2+am. 當(dāng)a≠0時(shí),[-(2am+a)]2-4a(am2+am)=a2>0; (2) 解:①∵y=a(x-m)2-a(x-m)=x-■2-■. ∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為■,-■. 當(dāng)y=0時(shí),a(x-m)2-a(x-m)=0,解得x1=m,x2=m+1,∴AB=1. ∴■×1×-■=1,∴a=-8或a=8. ∵點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,am2+am). 又∵■×1×-■=■×1×am2+am. ∴m=-■或m=■或m=■. 例4 (2013·江蘇蘇州)如圖,已知拋物線y=■x2+bx+c(b、c是常數(shù),且c<0)與x軸分別交于點(diǎn)A,B(點(diǎn)A位于點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸的負(fù)半軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-1,0). (1) b=______,點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為_(kāi)_____(上述結(jié)果均用含c的代數(shù)式表示); (2) 連接BC,過(guò)點(diǎn)A作直線AE∥BC,與拋物線y=■x2+bx+c交于點(diǎn)E. 點(diǎn)D是x軸上一點(diǎn),其坐標(biāo)為(2,0),當(dāng)C,D,E三點(diǎn)在同一直線上時(shí),求拋物線的解析式; (3) 在(2)的條件下,點(diǎn)P是x軸下方的拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),連接PB,PC,設(shè)所得△PBC的面積為S. ①求S的取值范圍; ②若△PBC的面積S為整數(shù),則這樣的△PBC共有______個(gè). 【評(píng)析】本題是一道二次函數(shù)的綜合題,涉及二次函數(shù)、一次函數(shù)、一元二次方程(含字母)、二元二次方程組等. 【答案】第(1)問(wèn)中b的值,可由點(diǎn)A(-1,0)代入二次函數(shù)解析式中求得b=■+c,B的橫坐標(biāo)可由方程■x2+c+■x+c=0解得x=-2c(此處利用因式分解法求解). 第(2)問(wèn)中拋物線的解析式關(guān)鍵是要求出c的值. ∵BC:y=■x+c. AE∥BC, ∴AE:y=■x+m. ∵A(-1,0),∴y=■x+■. 又∵y=■x2+c+■x+c, ∴E(1-2c,1-c). ∵CD:y=-■x+c. 又∵C,D,E三點(diǎn)在同一直線上. ∴1-c=-■(1-2c)+c,∴c=-2. ∴y=■x2-■x-2. 第(3)問(wèn)中①分P點(diǎn)在C點(diǎn)左邊和右邊兩種情況: 當(dāng)-1