第01讲 二次函数与动点问题(一)(教师版)A4-精品文档整理-精品文档资料.docx
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1、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01讲 二次函数与动点问题(一)知识图谱错题回顾顾题回顾二次函数与动点问题(一)知识精讲二次函数与三角形综合1二次函数与等腰三角形存在性问题:解题思路:先找后求 (1)找法:已知三角形的两个顶点,找第三个顶点,方法如下:(2)求法:分类讨论;设出点坐标,利用两腰长相等,列方程求解2二次函数与直角三角形综合二次函数与直角三角形存在性问题:解题思路:先找后求(1)找法:已知直角三角形的两个顶点,找第三个顶点,方法如下: (2)求法:分类讨论;设出点坐标,利用勾股定理,列方程求解二二次函数与四边形综合动点与平行四
2、边形存在性问题常见模型: 1两固两动型:两个固定点,两个动点构成平行四边形(1)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,利用对边平行且相等找出所有的存在的情况(2)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2三固一动型:三个固定点,一个动线构成平行四边形(1)分类讨论,可以利用大三角的方法来找出所有的点大三角: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(2)利用中点公式法,求出点坐标中点坐标公式:若,为坐标系内任意两点,则中点的坐标为中点公式法:设出点坐标,利用线段的中点都为点,即可求出点坐标总
3、结:二次函数与四边形综合问题常用的解题方法是:设出动点坐标,然后用点的坐标表示线段长度,进而建立方程求出动点坐标三点剖析一 考点:二次函数与三角形,二次函数与四边形二重难点:二次函数与三角形,二次函数与四边形三易错点:二次函数与四边形综合问题最容易出现的问题就是分类讨论不彻底导致漏解,解题时务必审清题意,按照模型分类讨论二次函数与三角形,四边形综合题模精讲题模一:三角形存在性问题例1.1.1如图,直线y=3x+3与x轴、y轴分别交于点A、B抛物线y=a(x2)2+k经过A、B,并与x轴交于另一点C,其顶点为P,(1)求a,k的值;(2)在图中求一点Q,A、B、C为顶点的四边形是平行四边形,请直
4、接写出相应的点Q的坐标;(3)抛物线的对称轴上是否存在一点M,使ABM的周长最小?若存在,求ABM的周长;若不存在,请说明理由;(4)抛物线的对称轴是上是否存在一点N,使ABN是以AB为斜边的直角三角形?若存在,求出N点的坐标,若不存在,请说明理由【答案】(1)1(2)Q点的坐标为(2,3)或(2,3)或(4,3)(3)ABM的周长的最小值为3+(4)存在满足条件的N点,其坐标为(2,1)或(2,2)【解析】(1)在y=3x+3中,令y=0,可求得x=1,令x=0,可求得y=3,A(1,0),B(0,3),分别代入y=a(x2)2+k,可得,解得,即a为1,k为1;(2)由(1)可知抛物线解析
5、式为y=(x2)21,令y=0,可求得x=1或x=3,C(3,0),AC=31=2,AB=,过B作平行x轴的直线,在B点两侧分别截取线段BQ1=BQ2=AC=2,如图1,B(0,3),Q1(2,3),Q2(2,3);过C作AB的平行线,在C点分别两侧截取CQ3=CQ4=AB=,如图2,B(0,3),Q3、Q4到x轴的距离都等于B点到x轴的距离也为3,且到直线x=3的距离为1,Q3(2,3)、Q4(4,3);综上可知满足条件的Q点的坐标为(2,3)或(2,3)或(4,3);(3)由条件可知对称轴方程为x=2,连接BC交对称轴于点M,连接MA,如图3,A、C两点关于对称轴对称,AM=MC,BM+A
6、M最小,ABM周长最小,B(0,3),C(3,0),可设直线BC解析式为y=mx+3,把C点坐标代入可求得m=1,直线BC解析式为y=x+3,当x=2时,可得y=1,M(2,1);存在满足条件的M点,此时BC=3,且AB=,ABM的周长的最小值为3+;(4)由条件可设N点坐标为(2,n),则NB2=22+(n3)2=n26n+13,NA2=(21)2+n2=1+n2,且AB2=10,当ABN为以AB为斜边的直角三角形时,由勾股定理可得NB2+NA2=AB2,n26n+13+1+n2=10,解得n=1或n=2,即N点坐标为(2,1)或(2,2),综上可知存在满足条件的N点,其坐标为(2,1)或(
7、2,2)例1.1.2如图,已知抛物线y=x2x+2与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C(1)求点A,B,C的坐标;(2)点E是此抛物线上的点,点F是其对称轴上的点,求以A,B,E,F为顶点的平行四边形的面积;(3)此抛物线的对称轴上是否存在点M,使得ACM是等腰三角形?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)点A坐标(2,0),点B坐标(4,0),点C坐标(0,2)(2)(3)M坐标为(1,1)或(1,2+)或(1,2)【解析】(1)令y=0得x2x+2=0,x2+2x8=0,x=4或2,点A坐标(2,0),点B坐标(4,0),令x=0,得y=2,点C坐标(0,2)(2)由
8、图象AB为平行四边形的边时,AB=EF=6,对称轴x=1,点E的横坐标为7或5,点E坐标(7,)或(5,),此时点F(1,),以A,B,E,F为顶点的平行四边形的面积=6=当点E在抛物线顶点时,点E(1,),设对称轴与x轴交点为M,令EM与FM相等,则四边形AEBF是菱形,此时以A,B,E,F为顶点的平行四边形的面积=6=(3)如图所示,当C为等腰三角形的顶角的顶点时,CM1=CA,CM2=CA,作M1NOC于N,在RTCM1N中,CN=,点M1坐标(1,2+),点M2坐标(1,2)当M3为等腰三角形的顶角的顶点时,直线AC解析式为y=x+2,线段AC的垂直平分线为y=x与对称轴的交点为M3(
9、11),点M3坐标为(1,1)当点A为等腰三角形的顶角的顶点的三角形不存在综上所述点M坐标为(1,1)或(1,2+)或(1,2)例1.1.3如图1在平面直角坐标系中等腰RtOAB的斜边OA在x轴上P为线段OB上动点(不与O,B重合)过P点向x轴作垂线垂足为C以PC为边在PC的右侧作正方形PCDMOP=t、OA=3设过O,M两点的抛物线为y=ax2+bx其顶点N(m,n)(1)写出t的取值范围 ,写出M的坐标:( , );(2)用含a,t的代数式表示b;(3)当抛物线开向下,且点M恰好运动到AB边上时(如图2)求t的值;若N在OAB的内部及边上,试求a及m的取值范围【答案】(1)0t;M(2t,
10、t)(2)b=(3)t=1;a,m2【解析】(1)如图1,OAB为等腰直角三角形,OA=3,OB=AB=,P为线段OB上动点(不与O,B重合),0t,0t,四边形PCDM为正方形,PCO=90,POC=45,POC为等腰直角三角形,OP=t,PC=OC=t,OD=t+t=2t,M(2t,t);(2)把M(2t,t)代入到y=ax2+bx中得:t=4at2+2tb,1=4at+2b,b=;(3)如图2,OB=,OP=t,PB=t,PMOA,t=1;由(2)得:b=2a,即4a=12b,顶点N(,)(a0,b0),i)当0时,即a时,解得a,a,ii)当3时,即a,3(),b24b+30,1b3,
11、12a3,a,则a,综上所述:a的取值为:a,m=1,得:4am=4a1,a=,m2题模二:四边形存在性问题例1.2.1已知,如图抛物线y=ax2+3ax+c(a0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点,点A在点B左侧点B的坐标为(1,0),OC=3OB(1)求抛物线的解析式;(2)若点D是线段AC下方抛物线上的动点,求四边形ABCD面积的最大值;(3)若点E在x轴上,点P在抛物线上是否存在以A,C,E,P为顶点且以AC为一边的平行四边形?若存在,写出点P的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)y=x2+x3;(2)12;(3)存在,P1(3,3),P2(,3),P3(,3)【解析】(1)B
12、的坐标为(1,0),OB=1OC=3OB=3,点C在x轴下方,C(0,3)将B(1,0),C(0,3)代入抛物线的解析式得:,解得:a=,C=3,抛物线的解析式为y=x2+x3(2)如图1所示:过点D作DEy,交AC于点Ex=,B(1,0),A(4,0)AB=5SABC=ABOC=53=7.5设AC的解析式为y=kx+b将A(4,0)、C(0,3)代入得:,解得:k=,b=3,直线AC的解析式为y=x3设D(a,a2+a3),则E(a,a3)DE=a3(a2+a3)=(a+2)2+3,当a=2时,DE有最大值,最大值为3ADC的最大面积=DEAO=34=6四边形ABCD的面积的最大值为12(3
13、)存在如图2,过点C作CP1x轴交抛物线于点P1,过点P1作P1E1AC交x轴于点E1,此时四边形ACP1E1为平行四边形C(0,3),令x2+x3=3,x1=0,x2=3P1(3,3)平移直线AC交x轴于点E2,E3,交x轴上方的抛物线于点P2,P3,当AC=P2E2时,四边形ACE2P2为平行四边形,当AC=P3E3时,四边形ACE3P3为平行四边形C(0,3),P2,P3的纵坐标均为3令y=3得:x2+x3=3,解得;x1=,x2=P2(,3),P3(,3)综上所述,存在3个点符合题意,坐标分别是:P1(3,3),P2(,3),P3(,3)例1.2.2边长为2的正方形OABC在平面直角坐
14、标系中的位置如图所示,点D是边OA的中点,连接CD,点 E在第一象限,且DEDC,DE=DC以直线AB为对称轴的抛物线过C,E两点(1)求E点坐标;(2)设抛物线的解析式为y=a(xh)2+k,求a,h,k;(3)点M为直线AB上一动点,点N为抛物线上一动点,是否存在点M,N,使得以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足条件的点M,N的坐标;若不存在,请说明理由【答案】(1)(3,1)(2)a=;h=2;k=(3)存在;N(2,),M(2,);N(0,2),M(2,3);M(2,1),N(4,2)【解析】(1)过点E作EFx轴于点F,如图1,DEDC,CDO+EDF
15、=90,CDO+OCD=90,OCD=EDF,在COD和DFE中CODDFE(AAS),OD=EF,DF=CO,CO=OA=2,D为OA中点,EF=OD=DA=1,DF=OC=2,E(3,1);(2)抛物线y=a(xh)2+k以AB为对称轴,h=2,y=a(xh)2+k经过C(0,2)和E(3,1)两点,解得:;(3)若以DE为平行四边形的对角线,如图2,此时,N点就是抛物线的顶点(2,),由N、E两点坐标可求得直线NE的解析式为:y=x;DMEN,设DM的解析式为:y=,将D(1,0)代入可求得b=,DM的解析式为:y=,令x=2,则y=,M(2,);过点C作CMDE交抛物线对称轴于点M,连
16、接ME,如图3,CMDE,DECD,CMCD,OCCB,OCD=BCM,在OCD和BCM中,OCDBCM(ASA),CM=CD=DE,BM=OD=1,CDEM是平行四边形,即N点与C占重合,N(0,2),M(2,3);N点在抛物线对称轴右侧,MNDE,如图4,作NGBA于点G,延长DM交BN于点H,MNED是平行四边形,MDE=MNE,ENH=DHB,BNDF,ADH=DHB=ENH,MNB=EDF,在BMN和FED中BMNFED(AAS),BM=EF=1,BN=DF=2,M(2,1),N(4,2);综上所述,N、M分别以下组合时,以点M,N,D,E为顶点的四边形是平行四边形N(2,),M(2
17、,);N(0,2),M(2,3);M(2,1),N(4,2)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
18、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)(t22t3)=t2+3t=(t)2+,当t=时,二次函数取得最大值,即PM最长值为,则SABM=SBPM+SAPM=3=(3)存在,理由如下:PMOB,当PM=OB时,点P、M、B、O为顶点的四边形为平行四边形,当P在第四象限:PM=OB=3,PM最长时只有,所以不可能有PM=3当P在第一象限:PM=OB=3,(t22t3)(t3)=3,解得t1=,t2=(舍去),所以P点的横坐标是;
19、当P在第三象限:PM=OB=3,t23t=3,解得t1=(舍去),t2=,所以P点的横坐标是所以P点的横坐标是或随练1.2如图,抛物线y=ax2+bx5与x轴相交于A(1,0),B(5,0),与y轴相交于点C,对称轴与x轴相交于点MP是抛物线上一个动点(点P、M、C不在同一条直线上),分别过点A、B作ADCP,BECP,垂足分别为点D、E,连接MD、ME(1)求抛物线的解析式;(2)若点P在第一象限内,使SPAB=SPAC,求点P的坐标;(3)点P在运动过程中,MDE能否为等腰直角三角形?若能,求出此时点P的坐标;若不能,请说明理由【答案】(1)y=x2+6x5(2)(4,3)(3)MDE能成
20、为等腰直角三角形,(,)【解析】(1)将点A、B的坐标代入得:,解得:a=1,b=6,抛物线的解析式为y=x2+6x5(2)如图1所示:记PC与x轴的交点为F令x=0,得y=5,C(0,5)设直线PC的解析式为y=kx5,点P的坐标为(a,a2+6a5)将点P的坐标代入PC的解析式得:ka=a2+6a5解得:a=0(舍去),k=6a直线PC的解析式为y=(6a)x5令y=0得:(6a)x5=0解得:x=点F的坐标(,0)SPAB=SPAC,(1)(a2+6a5+5)=(a2+6a5)解得:整理得:a25a+4=0解得:a=1(舍去),a=4当a=4时,a2+6a5=16+245=3点P的坐标为
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