吳秀洪
摘 要:二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要知識(shí),它是銜接高中知識(shí)的重要紐帶,而它又與初中數(shù)學(xué)的代數(shù)、幾何、三角函數(shù)等知識(shí)有密切的聯(lián)系。二次函數(shù)是各個(gè)地方數(shù)學(xué)中考的熱點(diǎn),也是重點(diǎn)。是以本文探究二次函數(shù)常見題型的剖析,從而提高學(xué)生分析和解決二次函數(shù)問題的能力。
關(guān)鍵詞:二次函數(shù);題型;剖析
一、線段數(shù)量及最值問題
例如圖①,已知拋物線y=ax2+bx+c過點(diǎn)D(-2,0),B(0,-2),C(3,4),與x軸交于A、D兩點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上找一點(diǎn)P,使PB+PD最小,求此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖②,若點(diǎn)G是拋物線對(duì)稱軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),是否存在這樣的一點(diǎn)G,使得|GA-GC|的值最大?若存在,求出點(diǎn)G的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
分析:
(1)略
(2)求一動(dòng)點(diǎn)到直線同側(cè)兩定點(diǎn)的距離和的最小值,方法就是作對(duì)稱、連線段.
(3)要求|GA-GC|的最大值時(shí)點(diǎn)G的坐標(biāo),當(dāng)C,A,G三點(diǎn)在同一條直線上時(shí),可通過求直線CA的解析式,求出點(diǎn)G.
二、三角形面積最值問題
例如圖①,在直角坐標(biāo)系中,直線y=x+3與x軸相交于點(diǎn)A,與y軸相交于點(diǎn)C,點(diǎn)B在x軸的正半軸上,且AB=4,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A,B,C.
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖②,在直線AC上方的拋物線上,存在一點(diǎn)P(不與D重合),使△ACP的面積等于△ACD的面積.請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
(3)如圖②,在直線AC上方的拋物線上,是否存在一點(diǎn)M,使△MAC的面積最大?若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:
(1)略
(2)要求點(diǎn)P的坐標(biāo),先確定點(diǎn)P的位置,由于△ACD與△ACP的共邊AC,則只要等高,面積即相等,可過點(diǎn)D作AC的平行線與拋物線相交,交點(diǎn)即為所求點(diǎn).
(3)要使△MAC面積最大,可先把△MAC的面積用含字母的式子表示出來,再利用二次函數(shù)的性質(zhì)討論其最值.
三、等腰三角形的存在性問題
例如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸的交點(diǎn)為A(1,0),B(4,0),與y軸的交點(diǎn)為C(0,3).
(1)求拋物線的解析式及其對(duì)稱軸;
(2)連接BC,線段BC上是否存在點(diǎn)M,使△COM是等腰三角形,若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:
(1)略
(2)未明確說明等腰三角形的腰和底,故要分類討論:①OM=OC;②MC=OC;③CM=OM,三種情況討論。
四、直角三角形的存在性問題
例已知:拋物線經(jīng)過點(diǎn)A(-2,0),B(4,0)和點(diǎn)C(3,4).
(1)求拋物線的解析式和直線AC的解析式;
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上是否存在一點(diǎn)Q,使△QAC為直角三角形?若存在,求出所有符合條件的點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
分析:
(1)略
(2)要使△QAC為直角三角形時(shí)的點(diǎn)Q的坐標(biāo),利用兩點(diǎn)之間的距離公式分別求出AC,QA,QC長(zhǎng)的平方,故要分類討論:①當(dāng)A為直角頂點(diǎn)的直角邊;②當(dāng)C為直角頂點(diǎn)的直角邊;③當(dāng)AC為斜邊,三種情況討論。
五、相似三角形的存在性問題
例如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=kx+1與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)C,過點(diǎn)C的拋物線y=ax2-2x+b與直線AC交于點(diǎn)B(3,2),
(1)求拋物線的表達(dá)式;
(2)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與BC相交于點(diǎn)Q,點(diǎn)P是拋物線對(duì)稱軸上的動(dòng)點(diǎn),且點(diǎn)P不與點(diǎn)Q重合,是否存在點(diǎn)P,使得以P、B、Q為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似,若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
分析:
(1)略
(2)由已知條件可知△AOC是直角三角形,所以△BPQ一定也是直角三角形,故點(diǎn)P一定在點(diǎn)Q的上方.在△AOC和△BPQ中,∠ACO=∠BQP,所以只需要在△BPQ中確定一個(gè)直角即可.分兩種情況考慮:①當(dāng)∠BPQ=90°時(shí);②當(dāng)∠QBP=90°時(shí),再分別求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
六、特殊四邊形的存在性問題
例如圖,拋物線經(jīng)過A(-5,0),B(-1,0),C(0,5)三點(diǎn),頂點(diǎn)為M,連接AC,拋物線的對(duì)稱軸為l,l與x軸交點(diǎn)為D,與AC交點(diǎn)為E,
(1)求此拋物線的解析式;
(2)設(shè)點(diǎn)N是拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)S是x軸上一點(diǎn),是否存在點(diǎn)N,使得以A,E,N,S為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
(3)設(shè)點(diǎn)G是拋物線對(duì)稱軸上一點(diǎn),點(diǎn)K是平面內(nèi)一點(diǎn),是否存在點(diǎn)G,使得以A,C,G,K 為頂點(diǎn)的四邊形是矩形,若存在,求出點(diǎn)G的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由;
(4)設(shè)點(diǎn)Q是拋物線上一點(diǎn),點(diǎn)R是平面內(nèi)一點(diǎn),是否存在四邊形AQCR是菱形,若存在,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
分析:
(1)略
(2)分NS為平行四邊形的邊和NS為平行四邊形的對(duì)角線兩種情況討論.結(jié)合圖形,由平行四邊形性質(zhì)得到△SNT≌△AED,從而得到NT=ED=2,即可得到點(diǎn)N的坐標(biāo).
(3)先分析得出只需△ACG是直角三角形即可,然后利用勾股定理列方程求解.,
(4)由四邊形AQCR是菱形可確定AC是對(duì)角線,結(jié)合OC=OA.過點(diǎn)O作OI⊥AC,且OI平分AC,從而可得點(diǎn)Q在OI上.只需求出OI所在直線的解析式,與拋物線聯(lián)立方程組得點(diǎn)Q的橫坐標(biāo).
二次函數(shù)屬于中考?jí)狠S題,中考知識(shí)點(diǎn)繁多,考點(diǎn)靈活多變,而且難度較高,這就要求學(xué)生在復(fù)習(xí)二次函數(shù)時(shí),必須把相關(guān)性質(zhì)及相關(guān)解題技巧掌握扎實(shí),理解透徹,把握好中考二次函數(shù)命題方向,這樣學(xué)生就能事半功倍,拿到更高的分?jǐn)?shù)。
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(作者單位:貴州省貞豐縣第二中學(xué))