第07讲 二次函数与四边形综合(教师版)A4-精品文档资料整理.docx
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1、初中数学 高斯教育学科教师辅导讲义学员姓名:年 级:辅导科目:学科教师:五块石1上课时间授课主题第07讲 二次函数与四边形综合知识图谱错题回顾顾题回顾二次函数与四边形综合知识精讲平行四边形存在性问题题型说明:在解决此类问题时,需要注意“平行四边形”的四个顶点中是有一个动点或二个动点如果只有一个动点,则先求点坐标,然后代入检验;如果有两个动点,则常用的方法有两个,引入坐标代入函数解析式后建立方程,注意最后要检验;从已知条件直接进行分析动点与平行四边形存在性问题常见模型:两固两动型:两个固定点,两个动点构成平行四边形i考虑分类讨论,分成两个固定点连线为平行四边形对边和对角线来讨论,利用对边平行且相
2、等找出所有的存在的情况ii设出一个动点坐标,利用中点公式法算出另外一个点的表达式,代入另一个点所在函数关系式三固一动型:三个固定点,一个动线构成平行四边形i考虑分类讨论,可以利用大三角的方法来找出所有的点大三角:(见图1)连接三个固定点形成一个三角形,过每个顶点做对边的平行线,三个平行线交点即为要找的点ii利用中点公式法,求出点坐标中点公式法:设出点坐标,利用线段的中点都为点,即可求出点坐标其他四边形存在性问题题型说明:除了经常考察平行四边形的存在性以及梯形之外,像菱形,矩形,正方形也经常出现在二次函数的动点问题中,充分应用相关图形的性质是解决问题的关键三点剖析一 考点:二次函数与四边形综合二
3、重难点:平行四边形存在性问题的两种情况三易错点:确定模型是两固两动还是三固一动,注意需要确定所求的点是否符合题目中的隐藏条件二次函数与平行四边形存在性问题题模精讲题模一:两定两动例1.1.1如图,已知抛物线y=x2+bx+c与一直线相交于A(1,0),C(2,3)两点,与y轴交于点N其顶点为D(1)抛物线及直线AC的函数关系式;(2)设点M(3,m),求使MN+MD的值最小时m的值;(3)若抛物线的对称轴与直线AC相交于点B,E为直线AC上的任意一点,过点E作EFBD交抛物线于点F,以B,D,E,F为顶点的四边形能否为平行四边形?若能,求点E的坐标;若不能,请说明理由【答案】(1)y=x2+2
4、x+3, y=x+1(2)(3)能;(0,1)或(,)或(,)【解析】(1)由抛物线y=x2+bx+c过点A(1,0)及C(2,3),可得:,解得:,故抛物线为y=x2+2x+3,设直线AC解析式为y=kx+n,将点A(1,0)、C(2,3)代入得:,解得:,故直线AC为y=x+1(2)作N点关于直线x=3的对称点N,则N(6,3),由(1)得D(1,4),可求出直线DN的函数关系式为y=x+,当M(3,m)在直线DN上时,MN+MD的值最小,则m=3+=(3)由(1)、(2)得D(1,4),B(1,2)点E在直线AC上,设E(x,x+1),当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+
5、3),F在抛物线上,x+3=x2+2x+3解得,x=0或x=1(舍去),则点E的坐标为:(0,1)当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,x1),点F在抛物线上,x1=x2+2x+3,解得x=或x=,即点E的坐标为:(,)或(,)综上可得满足条件的点E为E(0,1)或(,)或(,)例1.1.2已知二次函数图像的顶点坐标为C(-1,0),直线y=-x+m与该二次函数y=ax2+bx+c的图像交于A、B两点,其中A点的坐标为(-3,4),B点在y轴上,P为直线AB上的一个动点(点P与A、B不重合),过P作x轴的垂线与这个二次函数的图像交于点E,D为直线AB与这个二次函数图像
6、的对称轴的交点(1)求m的值及这个二次函数的解析式;(2)在线段AB上是否存在一点P,使得四边形DCEP是平行四边形?若存在,请求出此时P点的坐标;若不存在,请说明理由(3)抛物线上是否存在点E,使SEAB=3,若存在,请直接写出此时E点的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=(x+1)2=x2+2x+1;(2)P(-2,3),证明见解析(3)存在,证明见解析【解析】(1)把A(-3,4)代入y=-x+m得:3+m=4,m=1,设抛物线的解析式为:y=a(x+1)2,把A(-3,4)代入y=a(x+1)2中得:a(-3+1)2=4,a=1,这个二次函数的解析式为:y=(x+1)2=x2+
7、2x+1;(2)如图1,当x=0时,y=1,B(0,1),设直线AB的解析式为:y=kx+b,把A(-3,4),B(0,1)代入得:,解得:,直线AB的解析式为:y=-x+1,当x=-1时,y=1+1=2,D(-1,2),CD=2,设P(x,-x+1),E(x,x2+2x+1),四边形DCEP是平行四边形,CD=PE,CDPE,PE=(-x+1)-(x2+2x+1)=-x2-3x=2,x2+3x+2=0,(x+1)(x+2)=0,x1=-1(舍),x2=-2,当x=-2时,y=2+1=3,P(-2,3);(3)存在,过E作EFCD,交AB于F设F(x,-x+1),E(x,x2+2x+1),SA
8、BE=3EF=3EF=2如图2,点E在AB的下方时,EF=(-x+1)-(x2+2x+1)=-x2-3x=2,x1=-1,x2=-2,当x=-1时,y=0,当x=-2时,y=1,此时点E(-1,0)、(-2,1);如图3,点E在AB的上方时,由图2可知,与AB平行且向上平移2个单位的直线EF的解析式为:y=-x+3,则,解得:,E(,)或(,);综上所述,点E的坐标为:(-1,0)或(-2,1)或(,)或(,)例1.1.3如图,抛物线y=ax2+bx+c(a0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E(
9、1)求抛物线的解析式;(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使四边形ABFC的面积为17,若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;(3)平行于DE的一条动直线l与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标【答案】(1)y=x2+x+4;(2)不存在满足条件的点F;(3)P1(3,1),P2(2+,2),P3(2,2+)【解析】方法一:解:(1)抛物线y=ax2+bx+c(a0)过点C(0,4),c=4 对称轴x=1,b=2a 抛物线过点A(2,0),0=4a2b+c ,由解得,a=,b=1,c=4,抛物线的解析
10、式为y=x2+x+4;(2)假设存在满足条件的点F,如图所示,连结BF、CF、OF,过点F作FHx轴于点H,FGy轴于点G设点F的坐标为(t,t2+t+4),其中0t4,则FH=t2+t+4,FG=t,SOBF=OBFH=4(t2+t+4)=t2+2t+8,SOFC=OCFG=4t=2t,S四边形ABFC=SAOC+SOBF+SOFC=4t2+2t+8+2t=t2+4t+12令t2+4t+12=17,即t24t+5=0,则=(4)245=40,方程t24t+5=0无解,故不存在满足条件的点F;(3)设直线BC的解析式为y=kx+n(k0),B(4,0),C(0,4),解得,直线BC的解析式为y
11、=x+4由y=x2+x+4=(x1)2+,顶点D(1,),又点E在直线BC上,则点E(1,3),于是DE=3=若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,因为DEPQ,只须DE=PQ,设点P的坐标是(m,m+4),则点Q的坐标是(m,m2+m+4)当0m4时,PQ=(m2+m+4)(m+4)=m2+2m,由m2+2m=,解得:m=1或3当m=1时,线段PQ与DE重合,m=1舍去,m=3,P1(3,1)当m0或m4时,PQ=(m+4)(m2+m+4)=m22m,由m22m=,解得m=2,经检验适合题意,此时P2(2+,2),P3(2,2+)综上所述,满足题意的点P有三个,分别是P1(3,1),
12、P2(2+,2),P3(2,2+)方法二:(1)略(2)B(4,0),C(0,4),lBC:y=x+4,过F点作x轴垂线,交BC于H,设F(t,t2+t+4),H(t,t+4),S四边形ABFC=SABC+SBCF=17,(4+2)4+(t2+t+4+t4)4=17,t24t+5=0,=(4)2450,方程t24t+5=0无解,故不存在满足条件的点F(3)DEPQ,当DE=PQ时,以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,y=x2+x+4,D(1,),lBC:y=x+4,E(1,3),DE=3=,设点F的坐标是(m,m+4),则点Q的坐标是(m,m2+m+4),|m+4+m2m4|=,m22
13、m=或m22m=,m=1,m=3,m=2+,m=2,经检验,当m=1时,线段PQ与DE重合,故舍去P1(3,1),P2(2+,2),P3(2,2+)题模二:三定一动例1.2.1如图,直线y=kx+b分别交y轴、x 轴于A(0、2)、B(4、0)两点,抛物线y=x2+bx+c过A、B两点(1)求直线和抛物线的解析式;(2)设N(x、y)是(1)所得抛物线上的一个动点,过点N作直线MN垂直x轴交直线AB于点M,若点N在第一象限内试问:线段MN的长度是否存在最大值?若存在,求出它的最大值及此时x的值;若不存在,请说明理由;(3)在(2)的情况下,以A、M、N、D为顶点作平行四边形,求第四个顶点D的坐
14、标【答案】(1)抛物线的解析式为:y=x2+x+2(2)存在当t=2时,MN有最大值(3)所求的D为(0,6),(0,2)或(4,4)【解析】(1)直线y=kx+b分别交y轴、x 轴于A(0、2)、B(4、0)两点,解得:直线为:y=x+2,(3分)将x=0,y=2代入y=x2+bx+c得:c=2,(4分)将x=4,y=0代入y=x2+bx+2,得:0=16+4b+2,解得:b=,抛物线的解析式为:y=x2+x+2;(6分)(2)存在假设x=t时,线段MN的长度是否存在最大值,由题意易得:M(t,t+2),N(t,t2+t+2),(8分)MN=(t2+t+2)(t+2)=t2+4t=(t2)2
15、+4,(10分)当t=2时,MN有最大值4;6 分(3)由题意可知,D的可能位置有如图三种情形(11分)当D在y轴上时,设D的坐标为(0,a)由AD=MN得|a2|=4,解得a1=6,a2=2,D为(0,6)或D(0,2);(13分)当D不在y轴上时,由图可知D为D1N与D2M的交点,直线D1N的解析式为:y=x+6,直线D2M的解析式为:y=x2,由两方程联立解得D为(4,4)(14分)综上可得:所求的D为(0,6),(0,2)或(4,4)随堂练习随练1.1如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+mx+n经过点A(3,0)、B(0,3),点P是直线AB上的动点,过点P作x轴的垂线交抛物线于
16、点M,设点P的横坐标为t(1)分别求出直线AB和这条抛物线的解析式(2)若点P在第四象限,连接AM、BM,当线段PM最长时,求ABM的面积(3)是否存在这样的点P,使得以点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点P的横坐标;若不存在,请说明理由【答案】见解析【解析】(1)把A(3,0)B(0,3)代入y=x2+mx+n,得,解得:,所以抛物线的解析式是y=x22x3设直线AB的解析式是y=kx+b,把A(3,0)B(0,3)代入y=kx+b,得:,解得:,所以直线AB的解析式是y=x3;(2)设点P的坐标是(t,t3),则M(t,t22t3),p在第四象限,PM=(t3)(t
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