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中考数学压轴题
一.因动点产生的等腰三角形问题
例1:(2012•德阳)在平面直角坐标xOy中,(如图)正方形OABC的边长为4,边OA在x轴的正半轴上,边OC在y轴的正半轴上,点D是OC的中点,BE⊥DB交x轴于点E.
(1)求经过点D、B、E的抛物线的解析式;
(2)将∠DBE绕点B旋转一定的角度后,边BE交线段OA于点F,边BD交y轴于点G,交(1)中的抛物线于M(不与点B重合),如果点M的横坐标为,那么结论OF=DG能成立吗?请说明理由;
(3)过(2)中的点F的直线交射线CB于点P,交(1)中的抛物线在第一象限的部分于点Q,且使△PFE为等腰三角形,求Q点的坐标.
例2:2012年扬州市中考第27题
如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0)、B(3, 0)、C(0 ,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;
(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
例3:2012年临沂市中考第26题
如图1,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;
(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
二.因动点产生的直角三角形问题
例1 :(2011德阳)(本小题满分14分)
如图,已知抛物线经过原点O,与轴交于另一点A,它的对称轴与轴交于点C,直线经过抛物线上一点B(),且与轴、直线分别交于点D,E.
(1) 求抛物线对应的函数解析式并用配方法把这个解析式化成的形式;
(2) 求证:CD⊥BE;
(3) 在对称轴上是否存在点P,使△PBE是直角三角形,如果存在,请求出点P的坐标,并求出△PAB的面积;如果不存在,请说明理由。
例2 :2013年山西省中考第26题
如图1,抛物线与x轴交于A、B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,连结BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m, 0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)当点P在线段OB上运动时,直线l分别交BD、BC于点M、N.试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM的形状,并说明理由;
(3)当点P在线段EB上运动时,是否存在点Q,使△BDQ为直角三角形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
例3:2012年广州市中考第24题
如图1,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4, 0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.
图1
三.因动点产生的平行四边形问题
例1:2013年上海市松江区中考模拟第24题
如图1,已知抛物线y=-x2+bx+c经过A(0, 1)、B(4, 3)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求tan∠ABO的值;
(3)过点B作BC⊥x轴,垂足为C,在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB于点N,交抛物线于点M,若四边形MNCB为平行四边形,求点M的坐标.
图1
例2:2012年烟台市中考第26题
如图1,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动,同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P、Q的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.
(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;
(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?
(3)在动点P、Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.
图1
例3:2011年上海市中考第24题
已知平面直角坐标系xOy(如图1),一次函数的图象与y轴交于点A,点M在正比例函数的图象上,且MO=MA.二次函数
y=x2+bx+c的图象经过点A、M.
(1)求线段AM的长;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)如果点B在y轴上,且位于点A下方,点C在上述二次函数的图象上,点D在一次函数的图象上,且四边形ABCD是菱形,求点C的坐标.
图1
例4: 2009年江西省中考第24题
如图1,抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.
(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴;
(2)连结BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF//DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?
②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系.
图1
中考数学压轴题(解析)
一. 因动点产生的等腰三角形问题
例1:(2012•德阳)在平面直角坐标xOy中,(如图)正方形OABC的边长为4,边OA在x轴的正半轴上,边OC在y轴的正半轴上,点D是OC的中点,BE⊥DB交x轴于点E.
(1)求经过点D、B、E的抛物线的解析式;
(2)将∠DBE绕点B旋转一定的角度后,边BE交线段OA于点F,边BD交y轴于点G,交(1)中的抛物线于M(不与点B重合),如果点M的横坐标为,那么结论OF=DG能成立吗?请说明理由;
(3)过(2)中的点F的直线交射线CB于点P,交(1)中的抛物线在第一象限的部分于点Q,且使△PFE为等腰三角形,求Q点的坐标.
思路点拨
(1)本题关键是求得E点坐标,然后利用待定系数法求抛物线解析式.如题图,可以证明△BCD≌△BAE,则AE=CD,从而得到E点坐标;
(2)首先求出M点坐标,然后利用待定系数法求直线MB的解析式,令x=0,求得G点坐标,进而得到线段CG、DG的长度;由△BCG≌△BAF,可得AF=CG,从而求得OF的长度.比较OF与DG的长度,它们满足OF=DG的关系,所以结论成立
(3)本问关键在于分类讨论.△PFE为等腰三角形,如解答图所示,可能有三种情况,需逐一讨论并求解.
满分解答
解:(1)∵BE⊥DB交x轴于点E,OABC是正方形,
∴∠DBC=EBA.
在△BCD与△BAE中,
∴△BCD≌△BAE,∴AE=CD.
∵OABC是正方形,OA=4,D是OC的中点,
∴A(4,0),B(4,4),C(0,4),D(0,2),∴E(6,0).
设过点D(0,2),B(4,4),E(6,0)的抛物线解析式为y=ax2+bx+c,则有:
解得,
∴经过点D、B、E的抛物线的解析式为:y=x2+x+2.
(2)结论OF=DG能成立.理由如下:
由题意,当∠DBE绕点B旋转一定的角度后,同理可证得△BCG≌△BAF,∴AF=CG.
∵xM=,∴yM=xM2+xM+2=,∴M(,).
设直线MB的解析式为yMB=kx+b,
∵M(,),B(4,4),
解得,
∴yMB=x+6,
∴G(0,6),
∴CG=2,DG=4.
∴AF=CG=2,OF=OA﹣AF=2,F(2,0).
∵OF=2,DG=4,
∴结论OF=DG成立.
(3)如图,△PFE为等腰三角形,可能有三种情况,分类讨论如下:
①若PF=FE.
∵FE=4,BC与OA平行线之间距离为4,
∴此时P点位于射线CB上,
∵F(2,0),
∴P(2,4),此时直线FP⊥x轴,
∴xQ=2,
∴yQ=xQ2+xQ+2=,∴Q1(2,);
②若PF=PE.
如图所示,∵AF=AE=2,BA⊥FE,
∴△BEF为等腰三角形,
∴此时点P、Q与点B重合,
∴Q2(4,4);
③若PE=EF.
∵FE=4,BC与OA平行线之间距离为4,
∴此时P点位于射线CB上,
∵E(6,0),∴P(6,4).
设直线yPF的解析式为yPF=kx+b,∵F(2,0),P(6,4),
解得,
∴yPF=x﹣2.
∵Q点既在直线PF上,也在抛物线上,
∴x2+x+2=x﹣2,化简得5x2﹣14x﹣48=0,
解得x1=,x2=﹣2(不合题意,舍去)
∴xQ=2,
∴yQ=xQ﹣2=﹣2=.
∴Q3(,).
综上所述,Q点的坐标为Q1(2,)或Q2(4,4)或Q3(,).
例2:2012年扬州市中考第27题
如图1,抛物线y=ax2+bx+c经过A(-1,0)、B(3, 0)、C(0 ,3)三点,直线l是抛物线的对称轴.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)设点P是直线l上的一个动点,当△PAC的周长最小时,求点P的坐标;
(3)在直线l上是否存在点M,使△MAC为等腰三角形,若存在,直接写出所有符合条件的点M的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
思路点拨
1.第(2)题是典型的“牛喝水”问题,点P在线段BC上时△PAC的周长最小.
2.第(3)题分三种情况列方程讨论等腰三角形的存在性.
满分解答
(1)因为抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3, 0)两点,设y=a(x+1)(x-3),
代入点C(0 ,3),得-3a=3.解得a=-1.
所以抛物线的函数关系式是y=-(x+1)(x-3)=-x2+2x+3.
(2)如图2,抛物线的对称轴是直线x=1.
当点P落在线段BC上时,PA+PC最小,△PAC的周长最小.
设抛物线的对称轴与x轴的交点为H.
由,BO=CO,得PH=BH=2.
所以点P的坐标为(1, 2).
图2
(3)点M的坐标为(1, 1)、(1,)、(1,)或(1,0).
考点伸展
第(3)题的解题过程是这样的:
设点M的坐标为(1,m).
在△MAC中,AC2=10,MC2=1+(m-3)2,MA2=4+m2.
①如图3,当MA=MC时,MA2=MC2.解方程4+m2=1+(m-3)2,得m=1.
此时点M的坐标为(1, 1).
②如图4,当AM=AC时,AM2=AC2.解方程4+m2=10,得.
此时点M的坐标为(1,)或(1,).
③如图5,当CM=CA时,CM2=CA2.解方程1+(m-3)2=10,得m=0或6.
当M(1, 6)时,M、A、C三点共线,所以此时符合条件的点M的坐标为(1,0).
图3 图4 图5
例3:2012年临沂市中考第26题
如图1,点A在x轴上,OA=4,将线段OA绕点O顺时针旋转120°至OB的位置.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B的抛物线的解析式;
(3)在此抛物线的对称轴上,是否存在点P,使得以点P、O、B为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
思路点拨
1.用代数法探求等腰三角形分三步:先分类,按腰相等分三种情况;再根据两点间的距离公式列方程;然后解方程并检验.
2.本题中等腰三角形的角度特殊,三种情况的点P重合在一起.
满分解答
(1)如图2,过点B作BC⊥y轴,垂足为C.
在Rt△OBC中,∠BOC=30°,OB=4,所以BC=2,.
所以点B的坐标为.
(2)因为抛物线与x轴交于O、A(4, 0),设抛物线的解析式为y=ax(x-4),
代入点B,.解得.
所以抛物线的解析式为.
(3)抛物线的对称轴是直线x=2,设点P的坐标为(2, y).
①当OP=OB=4时,OP2=16.所以4+y2=16.解得.
当P在时,B、O、P三点共线(如图2).
②当BP=BO=4时,BP2=16.所以.解得.
③当PB=PO时,PB2=PO2.所以.解得.
综合①、②、③,点P的坐标为,如图2所示.
图2 图3
二. 因动点产生的直角三角形问题
例1 :(2011德阳)(本小题满分14分)
如图,已知抛物线经过原点O,与轴交于另一点A,它的对称轴与轴交于点C,直线经过抛物线上一点B(),且与轴、直线分别交于点D,E.
(1) 求抛物线对应的函数解析式并用配方法把这个解析式化成的形式;
(2) 求证:CD⊥BE;
(3) 在对称轴上是否存在点P,使△PBE是直角三角形,如果存在,请求出点P的坐标,并求出△PAB的面积;如果不存在,请说明理由。
解:(1)∵已知抛物线的对称轴为,
∴设抛物线的解析式为,
又∵直线经过点B(),
∴,解得,,
∴点B(),
又∵二次函数的图象经过0(0,0)
B(),
解得,
∴抛物线的解析式为.
(2)由题意解方程组, 得
∴点E的坐标为(2,5),∴CE=5.
过点B作BF垂直于轴于F,
作BH垂直于直线于H,交轴于点Q,
∵点B(),D(0,1),
∴BF=3,BH=4,CH=BF=3,OD=1,EH=8,DQ=4.
在Rt△BHE,Rt△BQ0,Rt△BHC中
有勾股定理得BE=,BD=,BC=
∴BD=BE
又∵EC=5,∴BC=CE,∴CD⊥BE.
(3)结论:存在点P,使△PBE是直角三角形.
①当∠BPE=90°时,点P与(2)中的点H重合,
∴此时点P的坐标为;
延长BH与过点A(4,0)且与轴垂直的直线交于M,
则
②当∠EBP=90°时,设点P(2,),
∵E(2,5),H(2,),B(),
∴BH=4,EH=8,PH=.
在Rt△PBE中,BH⊥PE,
可证得△BHP∽△EHB,
,即,解得,
此时点P的坐标为.
过点P与轴平行的直线与FB的延长线交于点N,
则
综合①,②知点P的坐标为,△PAB的面积为6;或点P的坐标为,△PAB的面积为12.
例2:2013年山西省中考第26题
如图1,抛物线与x轴交于A、B两点(点B在点A的右侧),与y轴交于点C,连结BC,以BC为一边,点O为对称中心作菱形BDEC,点P是x轴上的一个动点,设点P的坐标为(m, 0),过点P作x轴的垂线l交抛物线于点Q.
(1)求点A、B、C的坐标;
(2)当点P在线段OB上运动时,直线l分别交BD、BC于点M、N.试探究m为何值时,四边形CQMD是平行四边形,此时,请判断四边形CQBM的形状,并说明理由;
(3)当点P在线段EB上运动时,是否存在点Q,使△BDQ为直角三角形,若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
思路点拨
1.第(2)题先用含m的式子表示线段MQ的长,再根据MQ=DC列方程.
2.第(2)题要判断四边形CQBM的形状,最直接的方法就是根据求得的m的值画一个准确的示意图,先得到结论.
3.第(3)题△BDQ为直角三角形要分两种情况求解,一般过直角顶点作坐标轴的垂线可以构造相似三角形.
满分解答
(1)由,得A(-2,0),B(8,0),C(0,-4).
(2)直线DB的解析式为.
由点P的坐标为(m, 0),可得,.
所以MQ=.
当MQ=DC=8时,四边形CQMD是平行四边形.
解方程,得m=4,或m=0(舍去).
此时点P是OB的中点,N是BC的中点,N(4,-2),Q(4,-6).
所以MN=NQ=4.所以BC与MQ互相平分.
所以四边形CQBM是平行四边形.
图2 图3
(3)存在两个符合题意的点Q,分别是(-2,0),(6,-4).
考点伸展
第(3)题可以这样解:设点Q的坐标为.
①如图3,当∠DBQ=90°时, .所以.
解得x=6.此时Q(6,-4).
②如图4,当∠BDQ=90°时, .所以.
解得x=-2.此时Q(-2,0).
图3 图4
例3:2012年广州市中考第24题
如图1,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4, 0),M为直线l上的动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l的解析式.
图1
思路点拨
1.根据同底等高的三角形面积相等,平行线间的距离处处相等,可以知道符合条件的点D有两个.
2.当直线l与以AB为直径的圆相交时,符合∠AMB=90°的点M有2个;当直线l与圆相切时,符合∠AMB=90°的点M只有1个.
3.灵活应用相似比解题比较简便.
满分解答
(1)由,
得抛物线与x轴的交点坐标为A(-4, 0)、B(2, 0).对称轴是直线x=-1.
(2)△ACD与△ACB有公共的底边AC,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,点B、D到直线AC的距离相等.
过点B作AC的平行线交抛物线的对称轴于点D,在AC的另一侧有对应的点D′.
设抛物线的对称轴与x轴的交点为G,与AC交于点H.
由BD//AC,得∠DBG=∠CAO.所以.
所以,点D的坐标为.
因为AC//BD,AG=BG,所以HG=DG.
而D′H=DH,所以D′G=3DG.所以D′的坐标为.
图2 图3
(3)过点A、B分别作x轴的垂线,这两条垂线与直线l总是有交点的,即2个点M.
以AB为直径的⊙G如果与直线l相交,那么就有2个点M;如果圆与直线l相切,就只有1个点M了.
联结GM,那么GM⊥l.
在Rt△EGM中,GM=3,GE=5,所以EM=4.
在Rt△EM1A中,AE=8,,所以M1A=6.
所以点M1的坐标为(-4, 6),过M1、E的直线l为.
根据对称性,直线l还可以是.
考点伸展
第(3)题中的直线l恰好经过点C,因此可以过点C、E求直线l的解析式.
在Rt△EGM中,GM=3,GE=5,所以EM=4.
在Rt△ECO中,CO=3,EO=4,所以CE=5.
因此三角形△EGM≌△ECO,∠GEM=∠CEO.所以直线CM过点C.
三.因动点产生的平行四边形问题
例1:2013年上海市松江区中考模拟第24题
如图1,已知抛物线y=-x2+bx+c经过A(0, 1)、B(4, 3)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求tan∠ABO的值;
(3)过点B作BC⊥x轴,垂足为C,在对称轴的左侧且平行于y轴的直线交线段AB于点N,交抛物线于点M,若四边形MNCB为平行四边形,求点M的坐标.
图1
思路点拨
1.第(2)题求∠ABO的正切值,要构造包含锐角∠ABO的角直角三角形.
2.第(3)题解方程MN=yM-yN=BC,并且检验x的值是否在对称轴左侧.
满分解答
(1)将A(0, 1)、B(4, 3)分别代入y=-x2+bx+c,得
解得,c=1.
所以抛物线的解析式是.
(2)在Rt△BOC中,OC=4,BC=3,所以OB=5.
如图2,过点A作AH⊥OB,垂足为H.
在Rt△AOH中,OA=1,,
所以. 图2
所以,.
在Rt△ABH中,.
(3)直线AB的解析式为.
设点M的坐标为,点N的坐标为,
那么.
当四边形MNCB是平行四边形时,MN=BC=3.
解方程-x2+4x=3,得x=1或x=3.
因为x=3在对称轴的右侧(如图4),所以符合题意的点M的坐标为(如图3).
图3 图4
考点伸展
第(3)题如果改为:点M是抛物线上的一个点,直线MN平行于y轴交直线AB于N,如果M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形,求点M的坐标.
那么求点M的坐标要考虑两种情况:MN=yM-yN或MN=yN-yM.
由yN-yM=4x-x2,解方程x2-4x=3,得(如图5).
所以符合题意的点M有4个:,,,.
图5
例2:2012年烟台市中考第26题
如图1,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动,同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P、Q的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.
(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;
(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?
(3)在动点P、Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.
图1
思路点拨
1.把△ACG分割成以GE为公共底边的两个三角形,高的和等于AD.
2.用含有t的式子把图形中能够表示的线段和点的坐标都表示出来.
3.构造以C、Q、E、H为顶点的平行四边形,再用邻边相等列方程验证菱形是否存在.
满分解答
(1)A(1, 4).因为抛物线的顶点为A,设抛物线的解析式为y=a(x-1)2+4,
代入点C(3, 0),可得a=-1.
所以抛物线的解析式为y=-(x-1)2+4=-x2+2x+3.
(2)因为PE//BC,所以.因此.
所以点E的横坐标为.
将代入抛物线的解析式,y=-(x-1)2+4=.
所以点G的纵坐标为.于是得到.
因此.
所以当t=1时,△ACG面积的最大值为1.
(3)或.
考点伸展
第(3)题的解题思路是这样的:
因为FE//QC,FE=QC,所以四边形FECQ是平行四边形.再构造点F关于PE轴对称的点H′,那么四边形EH′CQ也是平行四边形.
再根据FQ=CQ列关于t的方程,检验四边形FECQ是否为菱形,根据EQ=CQ列关于t的方程,检验四边形EH′CQ是否为菱形.
如图2,当FQ=CQ时,FQ2=CQ2,因此.
整理,得.解得,(舍去).
如图3,当EQ=CQ时,EQ2=CQ2,因此.
整理,得..所以,(舍去).
图2 图3
例3:2011年上海市中考第24题
已知平面直角坐标系xOy(如图1),一次函数的图象与y轴交于点A,点M在正比例函数的图象上,且MO=MA.二次函数
y=x2+bx+c的图象经过点A、M.
(1)求线段AM的长;
(2)求这个二次函数的解析式;
(3)如果点B在y轴上,且位于点A下方,点C在上述二次函数的图象上,点D在一次函数的图象上,且四边形ABCD是菱形,求点C的坐标.
图1
思路点拨
1.本题最大的障碍是没有图形,准确画出两条直线是基本要求,抛物线可以不画出来,但是对抛物线的位置要心中有数.
2.根据MO=MA确定点M在OA的垂直平分线上,并且求得点M的坐标,是整个题目成败的一个决定性步骤.
3.第(3)题求点C的坐标,先根据菱形的边长、直线的斜率,用待定字母m表示点C的坐标,再代入抛物线的解析式求待定的字母m.
满分解答
(1)当x=0时,,所以点A的坐标为(0,3),OA=3.
如图2,因为MO=MA,所以点M在OA的垂直平分线上,点M的纵坐标为.将代入,得x=1.所以点M的坐标为.因此.
(2)因为抛物线y=x2+bx+c经过A(0,3)、M,所以解得,.所以二次函数的解析式为.
(3)如图3,设四边形ABCD为菱形,过点A作AE⊥CD,垂足为E.
在Rt△ADE中,设AE=4m,DE=3m,那么AD=5m.
因此点C的坐标可以表示为(4m,3-2m).将点C(4m,3-2m)代入,得.解得或者m=0(舍去).
因此点C的坐标为(2,2).
图2 图3
考点伸展
如果第(3)题中,把“四边形ABCD是菱形”改为“以A、B、C、D为顶点的四边形是菱形”,那么还存在另一种情况:
如图4,点C的坐标为.
图4
例4:2009年江西省中考第24题
如图1,抛物线与x轴相交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴相交于点C,顶点为D.
(1)直接写出A、B、C三点的坐标和抛物线的对称轴;
(2)连结BC,与抛物线的对称轴交于点E,点P为线段BC上的一个动点,过点P作PF//DE交抛物线于点F,设点P的横坐标为m.
①用含m的代数式表示线段PF的长,并求出当m为何值时,四边形PEDF为平行四边形?
②设△BCF的面积为S,求S与m的函数关系.
图1
思路点拨
1.数形结合,用函数的解析式表示图象上点的坐标,用点的坐标表示线段的长.
2.当四边形PEDF为平行四边形时,根据DE=FP列关于m的方程.
3.把△BCF分割为两个共底FP的三角形,高的和等于OB.
满分解答
(1)A(-1,0),B(3,0),C(0,3).抛物线的对称轴是x=1.
(2)①直线BC的解析式为y=-x+3.
把x=1代入y=-x+3,得y=2.所以点E的坐标为(1,2).
把x=1代入,得y=4.所以点D的坐标为(1,4).
因此DE=2.
因为PF//DE,点P的横坐标为m,设点P的坐标为,点F的坐标为,因此.
当四边形PEDF是平行四边形时,DE=FP.于是得到.解得,(与点E重合,舍去).
因此,当m=2时,四边形PEDF是平行四边形时.
②设直线PF与x轴交于点M,那么OM+BM=OB=3.因此
m的变化范围是0≤m≤3.
图2 图3
考点伸展
在本题条件下,四边形PEDF可能是等腰梯形吗?如果可能,求m的值;如果不可能,请说明理由.
如图4,如果四边形PEDF是等腰梯形,那么DG=EH,因此.
于是.解得(与点CE重合,舍去),(与点E重合,舍去).
因此四边形PEDF不可能成为等腰梯形.
图4
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