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专题3-3 二次函数面积定值、比例问题以及米勒角问题 备考2024年中考数学—模型·方法·技巧专题突破(全国通用)
展开TOC \ "1-4" \n \h \z \u \l "_Tc155367254" 【题型1】作铅垂高解决面积定值问题
\l "_Tc155367255" 例1-1湖北武汉市·中考真题
\l "_Tc155367256" 2023·齐齐哈尔·中考真题(删减)
\l "_Tc155367257" 南通·中考真题
\l "_Tc155367258" 2023·山东泰安·中考真题
\l "_Tc155367259" 【题型2】作平行线解决面积问题
\l "_Tc155367260" 例2-1山东省临沂市·中考真题
\l "_Tc155367261" 2023·四川甘孜·中考真题
\l "_Tc155367262" 四川凉山州·中考真题
\l "_Tc155367263" 连云港·中考真题
\l "_Tc155367264" 2023·黑龙江·中考真题
\l "_Tc155367265" 江苏徐州·中考真题
\l "_Tc155367266" 【题型3】面积比例问题的转化定值问题或函数表达式
\l "_Tc155367267" 例3-1内蒙古通辽市·中考真题
\l "_Tc155367268" 2023·辽宁盘锦·中考真题
\l "_Tc155367269" 2022·福建·统考模拟预测
\l "_Tc155367270" 【题型4】面积比例问题的转化为线段比
\l "_Tc155367271" 例4-1
\l "_Tc155367272" 深圳市中考真题
\l "_Tc155367273" 牡丹江中考真题
\l "_Tc155367274" 2022·四川内江中考真题
\l "_Tc155367275" 2023·四川泸州中考真题
\l "_Tc155367276" 2022·四川内江中考真题
\l "_Tc155367277" 【题型5】 米勒角(最大张角问题)
\l "_Tc155367278" 例题5-1
\l "_Tc155367279" 山东烟台中考真题
\l "_Tc155367280" 2023·四川宜宾中考真题
一、面积定值与等值问题
1 .定值问题
【问题描述】
如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,连接BC,抛物线在线段BC上方部分取一点P,连接PB、PC,若△PBC面积为3,求点P坐标.
思路1:铅垂法列方程解.
根据B、C两点坐标得直线BC解析式:y=-x+3,设点P坐标为,
过点P作PQ⊥x轴交BC于点Q,则点Q坐标为(m,-m+3),
,,分类讨论去绝对值解方程即可得m的值.
思路2:构造等积变形
同底等高三角形面积相等.
取BC作水平宽可知水平宽为3,根据△PBC面积为3,可知铅垂高为2,
在y轴上取点Q使得CQ=2,过点Q作BC的平行线,交点即为满足条件的P点.
当点Q坐标为(0,5)时,PQ解析式为:y=-x+5,联立方程:,解之即可.
当点Q坐标为(0,1)时,PQ解析式为:y=-x+1,联立方程:,解之即可.
2 . 等值问题
【问题描述】
如图,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B左侧),与y轴交于点C,连接BC,抛物线上存在一点P使得△PBC的面积等于△BOC的面积,求点P坐标.
思路1:铅垂法
计算出△BOC面积,将“等积问题”转化为“定积问题”,用铅垂法可解.
思路2:构造等积变形
过点O作BC的平行线,与抛物线交点即为所求P点,
另外作点O关于点C的对称点M,过点M作BC平行线与抛物线的交点亦为所求P点.
先求直线解析式,再联立方程即可求得P点坐标.
二、面积比例问题
1、方法突破
除了三角形、四边形面积计算之外,面积比例也是中考题中常见的条件或结论,对面积比例的分析,往往比求面积要复杂得多,这也算是面积问题中最难的一类.
大部分题目的处理方法可以总结为两种:(1)计算;(2)转化.
策略一:运用比例计算类
策略二:转化面积比
如图,B、D、C三点共线,考虑△ABD和△ACD面积之比.
转化为底:共高,面积之比化为底边之比:则.
更一般地,对于共边的两三角形△ABD和△ACD,连接BC,与AD交于点E,则.
策略三:进阶版转化
在有些问题中,高或底边并不容易表示,所以还需在此基础上进一步转化为其他线段比值,比如常见有:“A”字型线段比、“8”字型线段比.
“A”字型线段比:.
“8”字型线段比:.
转化为垂线:共底,面积之比化为高之比:.
总结:面积能算那就算,算不出来就转换;底边不行就作高,还有垂线和平行.
三、米勒角问题(最大张角)
【问题描述】
1471年,德国数学家米勒向诺德尔提出这样一个问题:
如图,点A、B直线l的同一侧,在直线l上取一点P,使得∠APB最大,求P点位置.
【问题铺垫】
圆外角:如图,像∠APB这样顶点在圆外,两边和圆相交的角叫圆外角.
相关结论:圆外角等于这个角所夹两条弧的度数差(大减小)的一半.
如图,.
换句话说,对同一个圆而言,圆周角>圆外角.
【问题解决】
结论:当点P不与A、B共线时,作△PAB的外接圆,当圆与直线l相切时,∠APB最大.
证明:在直线l上任取一点M(不与点P重合),连接AM、BM,
∠AMB即为圆O的圆外角,
∴∠APB>∠AMB,∠APB最大.
∴当圆与直线l相切时,∠APB最大.
特别地,若点A、B与P分别在一个角的两边,如下图,则有.(切割线定理)
证明:∵∠POA=∠BOP,∠OPA=∠OBP(弦切角定理)
∴△AOP∽△POB,∴,∴.
即可通过OA、OB线段长确定OP长,便知P点位置.
【题型1】作铅垂高解决面积定值问题
例1-1湖北武汉市·中考真题
抛物线L:经过点A(0,1),与它的对称轴直线x=1交于点B.
(1)直接写出抛物线L的解析式;
(2)如图1,过定点的直线与抛物线L交于点M、N.若△BMN的面积等于1,求的值.
【分析】
(1)解析式:;
(2)考虑到直线过定点Q(1,4),且M、N均为动点,故考虑用割补法.
,分别过M、N作对称轴的垂线,垂足分别记为G、H,
,
考虑:联立方程:,化简得,
,∴,
解得:,(舍).
故k的值为-3.
2023·齐齐哈尔·中考真题(删减)
如图,抛物线上的点A,C坐标分别为,,抛物线与x轴负半轴交于点B,点M为y轴负半轴上一点,且,连接,,点P是抛物线位于第一象限图象上的动点,连接,,当时,求点P的坐标
【答案】
【分析】过点P作轴于点F,交线段AC于点E,用待定系数法求得直线AC的解析式为,设点P的横坐标为,则,,故,先求得,从而得到,解出p的值,从而得出点P的坐标;
【详解】解:过点P作轴于点F,交线段AC于点E,
设直线的解析式为,
将,代入,得
,解得,∴直线AC的解析式为
设点P的横坐标为
则,,
∴
∵,∴,解得,∴
南通·中考真题
定义:若一个函数图象上存在横、纵坐标相等的点,则称该点为这个函数图象的“等值点”.例如,点是函数的图象的“等值点”.
(1)分别判断函数,的图象上是否存在“等值点”?如果存在,求出“等值点”的坐标;如果不存在,说明理由;
(2)设函数,的图象的“等值点”分别为点,,过点作轴,垂足为.当的面积为3时,求的值;
解:(1)在中,令,得不成立,
函数的图象上不存在“等值点”;
在中,令,
解得:,,
函数的图象上有两个“等值点” 或;
(2)在函数中,令,
解得:,
,,
在函数中,令,
解得:,
,,
轴,
,,
,
的面积为3,
,
当时,,
解得,
当时,,
△,
方程没有实数根,
当时,,
解得:,综上所述,的值为或
2023·山东泰安·中考真题
如图1,二次函数的图象经过点.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若点P在二次函数对称轴上,当面积为5时,求P坐标;
(3)小明认为,在第三象限抛物线上有一点D,使;请判断小明的说法是否正确,如果正确,请求出D的坐标;如果不正确,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)直接运用待定系数法求解即可;
(2)首先求出直线解析式,然后通过设点坐标,并表示对应点坐标,从而利用“割补法”计算的面积表达式并建立方程求解即可;
【详解】(1)解:将代入得:
,解得:,∴抛物线解析式为:;
(2)解:由抛物线可知,其对称轴为直线,,
设直线解析式为:,将,代入解得:,
∴直线解析式为:,此时,如图所示,作轴,交于点,
∵点P在二次函数对称轴上,∴设,则,
∴,∴,
∵要使得面积为5,∴,解得:或,
∴的坐标为或
【题型2】作平行线解决面积问题
例2-1山东省临沂市·中考真题
在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点、.
(1)求、满足的关系式及的值.
(2)如图,当时,在抛物线上是否存在点,使的面积为1?若存在,请求出符合条件的所有点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)点A坐标为(-2,0),点B坐标为(0,2),
代入解析式可得:c=2,4a-2b+2=0
(2)考虑A、B水平距离为2,△PAB的面积为1,故对应的铅垂高为1.
当a=-1时,可得b=-1,抛物线解析式为y=-x²-x+2.
取点C(0,3)作AB的平行线,其解析式为:y=x+3,
联立方程-x²-x+2=x+3,解得x=-1,故点坐标为(-1,2)
取点D(0,1)作AB的平行线,其解析式为:y=x+1,
联立方程-x²-x+2=x+1,解得,.
点坐标为、点坐标为.
2023·四川甘孜·中考真题
已知抛物线与x轴相交于,B两点,与y轴相交于点.
(1)求b,c的值;
(2)P为第一象限抛物线上一点,的面积与的面积相等,求直线的解析式
【答案】(1),(2)
(3)存在,点的坐标为或
【分析】(1)由待定系数法即可求解;
(2)得到,即可求解;
(3)由题意的:,即可求解.
【详解】(1)由题意,得
(2)由(1)得抛物线的解析式为.
令,则,得.
∴B点的坐标为.
,
∴.
∵,
∴直线的解析式为.
∵,
∴可设直线的解析式为.
∵在直线上,
∴.
∴.
∴直线的解析式为.
四川凉山州·中考真题
如图,抛物线的图象过点、、.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点,使得的周长最小,若存在,请求出点的坐标及的周长;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,在轴上方的抛物线上是否存在点(不与点重合),使得?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)抛物线解析式为:y=-x²+2x+3;
(2)将军饮马问题,作点C关于对称轴的对称点C’(2,3),连接AC’,与对称轴交点即为所求P点,可得P点坐标为(1,2),△PAC的周长亦可求.
(3)过点C作AP平行线与抛物线交点即为M点,联立方程得解;
记AP与y轴交点为Q点,作点C关于Q点的对称点点D,
过点D作AP的平行线,与抛物线在x轴上方部分的交点即为所求M点,
联立方程得解.
连云港·中考真题
如图,抛物线与轴交于点、,与轴交于点,已知.
(1)求的值和直线对应的函数表达式;
(2)为抛物线上一点,若,请直接写出点的坐标;
解:(1)将代入,化简得,,
则(舍或,,.
,设直线的函数表达式为,
将,代入表达式,可得,,解得,,
直线的函数表达式为.
(2)如图,过点作,设直线交轴于点,将直线向下平移个单位,得到直线.
由(1)得直线的表达式为,,
直线的表达式为,
联立,解得,或,
或,
由直线的表达式可得,
,,
直线的表达式为:,
联立,
解得,,或,,
,,,,;
综上可得,符合题意的点的坐标为:,,,,,
2023·黑龙江·中考真题
如图,抛物线与轴交于两点,交轴于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)拋物线上是否存在一点,使得,若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,点的坐标为或
【分析】(1)采用待定系数法,将点和点坐标直接代入抛物线,即可求得抛物线的解析式.
(2)过线段的中点,且与平行的直线上的点与点,点连线组成的三角形的面积都等于,则此直线与抛物线的交点即为所求;求出此直线的解析式,与抛物线解析式联立,即可求得答案.
【详解】(1)解:因为抛物线经过点 和点两点,所以
,
解得
,
所以抛物线解析式为:.
(2)解:如图,设线段的中点为,可知点的坐标为,过点作与平行的直线,假设与抛物线交于点, (在的左边),(在图中未能显示).
设直线的函数解析式为.
因为直线经过点和,所以
,
解得,
所以,直线的函数解析式为:.
又,
可设直线的函数解析式为,
因为直线经过点 ,所以
.
解得.
所以,直线的函数解析式为.
根据题意可知,
.
又,
所以,直线上任意一点与点,点连线组成的的面积都满足.
所以,直线与抛物线的交点,即为所求,可得
,
化简,得
,
解得,
所以,点的坐标为,点的坐标为.
故答案为:存在,点的坐标为或.
江苏徐州·中考真题
如图,点、在的图象上.已知、的横坐标分别为、4,直线与轴交于点,连接、.
(1)求直线的函数表达式;
(2)求的面积;
(3)若函数的图象上存在点,使的面积等于的面积的一半,则这样的点共有 个.
解:(1)点、在的图象上,、的横坐标分别为、4,
,,
设直线的解析式为,
,解得,
直线为;
(2)在中,令,则,
的坐标为,
,
.
(3)过的中点,作的平行线交抛物线两个交点、,此时△的面积和△的面积等于的面积的一半,
作直线关于直线的对称直线,交抛物线两个交点、,此时△的面积和△的面积等于的面积的一半,
所以这样的点共有4个,
故答案为4.
【题型3】面积比例问题的转化定值问题或函数表达式
例3-1内蒙古通辽市·中考真题
已知,如图,抛物线的顶点为,经过抛物线上的两点和的直线交抛物线的对称轴于点.
(1)求抛物线的解析式和直线的解析式.
(2)在抛物线上、两点之间的部分(不包含、两点),是否存在点,使得?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)设顶点式,代入A点坐标,可得解析式为:.
当x=3时,y=5,故点B坐标为(3,5),∴直线AB的解析式为:y=2x-1.
(2)铅垂法表示△ACD的面积:
设点D坐标为,过点D作DP⊥x轴交AB于P点,
则P点坐标为,线段DP=-m²+9,
,
面积公式表示△MCD的面积:
过点D作DQ⊥MC交MC于点Q,则DQ=1-m,
,
解得:m=5或-1.考虑D点在A、M之间的抛物线上,故m=-1.
D点坐标为(-1,5).
2023·辽宁盘锦·中考真题
如图,抛物线与轴交于点,,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)如图,点是第一象限内一点,连接交轴于点,的延长线交抛物线于点,点在线段上,且,连接,若,求面积.
【答案】(1),(2),(3)
【分析】(1)将点,代入抛物线得到,解方程组即可得到答案;
(2)设,,则,则,,从而表示出点的坐标为,代入抛物线解析式,求出的值即可得到答案;
(3)求出直线的表达式,利用,得到,求出点的坐标,再根据进行计算即可得到答案.
【详解】(1)解:抛物线与轴交于点,,
,解得:,抛物线的解析式为:;
(2)解:设点,直线的解析式为,
,,解得:,
直线的解析式为,当时,,
,,,
在抛物线中,当时,,,,
,
设点的坐标为,,,,,
,,
解得:,点的坐标为,.
在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线经过A(4,0),B(1,4)两点.P是抛物线上一点,且在直线AB的上方.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△OAB面积是△PAB面积的2倍,求点P的坐标
【答案】(1),(2)存在,或(3,4)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)待定系数法求得直线AB的解析式为,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.过点B作BE⊥PM,垂足为E.可得,设,则.由,解方程求得的值,进而即可求解;
【详解】(1)解:(1)将A(4,0),B(1,4)代入,
得,解得.所以抛物线的解析式为.
(2)设直线AB的解析式为,
将A(4,0),B(1,4)代入,
得,解得.所以直线AB的解析式为.
过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.
过点B作BE⊥PM,垂足为E.
所以.
因为A(4,0),B(1,4),所以.
因为△OAB的面积是△PAB面积的2倍,所以,.
设,则.
所以,即,
解得,.所以点P的坐标为或(3,4).zz
2022·福建·统考模拟预测
在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线经过A(4,0),B(1,4)两点.P是抛物线上一点,且在直线AB的上方.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若△OAB面积是△PAB面积的2倍,求点P的坐标;
【答案】(1)
(2)存在,或(3,4)
【分析】(1)待定系数法求解析式即可求解;
(2)待定系数法求得直线AB的解析式为,过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.过点B作BE⊥PM,垂足为E.可得,设,则.由,解方程求得的值,进而即可求解;
【详解】(1)解:(1)将A(4,0),B(1,4)代入,
得,解得.所以抛物线的解析式为.
(2)设直线AB的解析式为,
将A(4,0),B(1,4)代入,
得,
解得.
所以直线AB的解析式为.
过点P作PM⊥x轴,垂足为M,PM交AB于点N.
过点B作BE⊥PM,垂足为E.
所以.
因为A(4,0),B(1,4),所以.
因为△OAB的面积是△PAB面积的2倍,
所以,.
设,则.
所以,
即,
解得,.
所以点P的坐标为或(3,4).
【题型4】面积比例问题的转化为线段比
例4-1
如图,抛物线与轴交于点和点(点在原点的左侧,点在原点的右侧),与轴交于点,.
(1)求该抛物线的函数解析式.
(2)如图,连接,点是直线上方抛物线上的点,连接,.交于点,当时,求点的坐标.
【分析】
(1)解析式:
(2)显然△COF和△CDF共高,可将面积之比化为底边之比.
,
思路1:转化底边之比为“A”字型线段比
在y轴上取点E(0,5),(为何是这个点?因此此时OC:CE=3:2)
过点E作BC的平行线交x轴于G点,
EG与抛物线交点即为所求D点,
根据平行线分线段成比例,OF:FD=OC:CE=3:2.
直线EG解析式为:y=-x+5,
与抛物线联立方程,得:,
解得:,.
故D点坐标为(1,4)或(2,3).
思路2:转化底边之比为“8”字型线段比
过点D作DG∥y轴交BC边于点G,则,又OC=3,故点G满足DG=2即可.这个问题设D点坐标即可求解.
也可以构造水平“8”字,过点D作DG∥x轴交BC于点G,则,又OB=3,∴DG=2即可.但此处问题在于水平线段不如竖直线段易求,方法可行但不建议.
其实本题分析点的位置也能解:
思路3:设点D坐标为,
根据OF:DF=3:2,可得F点坐标为,
点F在直线BC上,将点坐标代入直线BC解析式:y=-x+3,
,
解得,,
故D点坐标为(1,4)或(2,3).
这个计算的方法要求能理解比例与点坐标之间的关系,即由D点坐标如何得到F点坐标.
深圳市中考真题
如图抛物线经过点,点,且.
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)点为抛物线上一点,连接,直线把四边形的面积分为两部分,求点的坐标.
【分析】
(1)解析式为,对称轴为直线x=1.
(2)连接CP,可将四边形CBPA分为△CAP和△CBP.
即或.
考虑△CAP和△CBP共底边CP,记CP与x轴交于点M,则
①AM:BM=5:3,点M坐标为,
根据C、M坐标求解直线CM解析式:,
联立方程:,解得:(舍),.
故P点坐标为(4,-5).
②AM:BM=3:5,点M坐标为,
根据C、M坐标求解直线CM解析式为:,
联立方程:,解得:(舍),.
故P点坐标为(8,-45).
牡丹江中考真题
抛物线经过点和点.
(1)求此抛物线所对应的函数解析式,并直接写出顶点的坐标;
(2)若过顶点的直线将的面积分为两部分,并与轴交于点,则点的坐标为 .
注:抛物线的顶点坐标
解:(1)把点和点代入得:,
解得:,,,
顶点.
(2)取线段的三等分点、,连接、交轴于点、,则:
,,点,点,
,,轴于点,,
设直线的解析式为:,
把点,代入,得:,解得:,
直线的表达式为:,
当时,,,.
故答案为:,,.
2022·四川内江中考真题
如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;
(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.
【答案】(1),(2)点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣,﹣).
【分析】(1)运用待定系数法即可解决问题;
(2)过点D作DH⊥AB于H,交直线AC于点G,过点D作DE⊥AC于E,可用待定系数法求出直线AC的解析式,设点D的横坐标为m,则点G的横坐标也为m,从而可以用m的代数式表示出DG,然后利用得到,可得出关于m的二次函数,运用二次函数的最值即可解决问题
【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
∴,解得:,∴抛物线的解析式为;
(2)如图,设直线CP交x轴于点E,
直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,
又∵S△PCB:S△PCA=,
则EB:AE=1:5或5:1
则AE=5或1,
即点E的坐标为(1,0)或(﹣3,0),
将点E的坐标代入直线CP的表达式:y=nx+2,
解得:n=﹣2或,
故直线CP的表达式为:y=﹣2x+2或y=x+2,
联立方程组或,
解得:x=6或﹣(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣,﹣).
2023·四川泸州中考真题
如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与坐标轴分别相交于点A,B,三点,其对称轴为.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点是该抛物线上位于第一象限的一个动点,直线分别与轴,直线交于点,.
①当时,求的长;
②若,,的面积分别为,,,且满足,求点的坐标.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据抛物线对称轴为,可得,求得,再将代入抛物线,根据待定系数法求得,即可解答;
(2)①求出点,点的坐标,即可得到直线的解析式为,设,则,求得的解析式,列方程求出点的坐标,最后根据列方程,即可求出的长;
②过分别作的垂线段,交于点,过点D作的垂线段,交于点I,根据,可得,即,证明,设,得到直线的解析式,求出点D的坐标,即可得到点的坐标,将点E的坐标代入解方程,即可解答.
【详解】(1)解:根据抛物线的对称轴为,
得,
解得,
将代入抛物线可得,
抛物线的解析式为;
(2)解:当时,得,
解得,,
,,
设的解析式为,将,代入,
得,
解得,
的解析式为,
设,则,
设的解析式为,将,代入,
得,
解得,
的解析式为,
联立方程,
解得,
根据,得,
解得,,
经检验,,是方程的解,
点是该抛物线上位于第一象限的一个动点,
在轴正半轴,
,
即的长为;
②解:如图,过分别作的垂线段,交于点,过点D作的垂线段,交于点I,
,
,
,
设,则,
,
,
,
,
,
,
,即点D的横坐标为,
,
设的解析式为,将,,
代入得,
解得,
的解析式为,
,即,
,
四边形是矩形,
,
,即,
将代入,
得,
解得,(舍去),.
2022·四川内江中考真题
如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
(1)求这条抛物线所对应的函数的表达式;
(2)点P为抛物线上一点,连接CP,直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2)点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣,﹣).
【分析】(1)运用待定系数法即可解决问题;
(2)根据S△PCB:S△PCA=即可求解.
【详解】(1)∵抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A(﹣4,0),B(2,0),与y轴交于点C(0,2).
∴,
解得:,
∴抛物线的解析式为;
(2)如图,设直线CP交x轴于点E,
直线CP把四边形CBPA的面积分为1:5两部分,
又∵S△PCB:S△PCA=,
则EB:AE=1:5或5:1
则AE=5或1,
即点E的坐标为(1,0)或(﹣3,0),
将点E的坐标代入直线CP的表达式:y=nx+2,
解得:n=﹣2或,
故直线CP的表达式为:y=﹣2x+2或y=x+2,
联立方程组或,
解得:x=6或﹣(不合题意值已舍去),
故点P的坐标为(6,﹣10)或(﹣,﹣).
【题型5】 米勒角(最大张角问题)
例题5-1
如图,在平面直角坐标系中,A(1,0)、B(5,0)直线l经过点C(-1,2),点P是直线l上的动点,若∠APB的最大值为45°,求直线l的解析式.
【分析】
考虑到直线l未知但∠APB的最大值已知为45°,故构造圆.
记△ABP外接圆圆心为M点,则∠AMB=2∠APB=90°,
故可确定M点位置.
根据A(1,0)、B(5,0),不难求得M点坐标为(3,2),
连接MC、MP,考虑到圆M与直线CP相切,故MP⊥CP,△CPM是直角三角形.
∵MC=4,MP=MA=,
∴,即△CPM是等腰直角三角形,
易求P点坐标为(1,4),
又C点坐标为(-1,2),
可求直线l的解析式为y=x+3.
山东烟台中考真题
如图,抛物线与轴交于A(-1,0)、两点,与y轴交于点C,过点C作CD⊥y轴交抛物线于另一点D,作DE⊥x轴,垂足为点E,双曲线经过点D,BD.
(1)求抛物线的表达式;
(2)动点P从点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿OC方向运动,运动时间为t秒,当t为何值时,∠BPD的度数最大?(请直接写出结果)
【分析】
(1)考虑到点D纵坐标与点C相同,为3,代入反比例解析式,可得D点坐标为(2,3),
根据A、D坐标可得抛物线解析式:.
(2)求t即求P点位置.
思路2:切割线定理
延长BD交y轴于M点,则当时,∠BPD最大.
考虑到B(3,0)、D(2,3),可得直线BD解析式:,
故直线BD与y轴交点M点坐标为(0,9),
,,
∴,
∴,
∴P点坐标为,
故t的值为.
2023·四川宜宾中考真题
如图,抛物线与x轴交于点、,且经过点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)在x轴上方的抛物线上任取一点N,射线、分别与抛物线的对称轴交于点P、Q,点Q关于x轴的对称点为,求的面积;
(3)点M是y轴上一动点,当最大时,求M的坐标.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设抛物线的解析式为,代入点C的坐标,确定a值即可.
(2)设,直线的解析式为,直线的解析式为,表示出P,Q,的坐标,进而计算即可.
(3)当M是y轴与经过A,C,M三点的圆的切点是最大计算即可.
【详解】(1)∵抛物线与x轴交于点、,
∴设抛物线的解析式为,
∵经过点,
∴,
解得,
∴,
∴.
(2)如图,当点N在对称轴的右侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,直线的解析式为,直线的解析式为,
∴
解得,
∴直线的解析式为,直线的解析式为,
当时,,
,
∴,,,
∴,
∴.
如图,当点N在对称轴的左侧时,
∵,
∴对称轴为直线,
设,,,,
∴,
∴.
综上所述,.
(3)当的外接圆与相切,切点为M时, 最大,
设外接圆的圆心为E,Q是异于点M的一点,连接,,交圆于点T,
则,根据三角形外角性质,得,故,
∴最大,
设与圆交于点H,连接,,根据切线性质,
∴,
作直径,连接,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴,
过点E作,垂足为F,过点C作,垂足为G,交于点P,
根据垂径定理,得,四边形是矩形,
∴,
根据,得,
∴,
∴,
在直角三角形中,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,(舍去),
∴,
故,∴当最大时,.
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