终身会员
搜索
    上传资料 赚现金

    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(2份打包,教师版+原卷版)

    立即下载
    加入资料篮
    资料中包含下列文件,点击文件名可预览资料内容
    • 练习
      中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(教师版).doc
    • 练习
      中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(原卷版).doc
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(教师版)第1页
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(教师版)第2页
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(教师版)第3页
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(原卷版)第1页
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(原卷版)第2页
    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(原卷版)第3页
    还剩18页未读, 继续阅读
    下载需要20学贝 1学贝=0.1元
    使用下载券免费下载
    加入资料篮
    立即下载

    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(2份打包,教师版+原卷版)

    展开

    这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与线段和最值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与线段和最值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与线段和最值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共31页, 欢迎下载使用。
    如图,点P为抛物线y=eq \f(1,4)x2上一动点.
    (1)若抛物线y=eq \f(1,4)x2是由抛物线y=eq \f(1,4)(x+2)2﹣1通过图象平移得到的,请写出平移的过程;
    (2)若直线l经过y轴上一点N,且平行于x轴,点N的坐标为(0,﹣1),过点P作PM⊥l于M.
    ①问题探究:如图一,在对称轴上是否存在一定点F,使得PM=PF恒成立?若存在,求出点F的坐标:若不存在,请说明理由.
    ②问题解决:如图二,若点Q的坐标为(1,5),求QP+PF的最小值.
    【答案解析】解:(1)∵抛物线y=eq \f(1,4)(x+2)2﹣1的顶点为(﹣2,﹣1),
    ∴抛物线y=eq \f(1,4)(x+2)2﹣1的图象向上平移1个单位,
    再向右2个单位得到抛物线y=eq \f(1,4)x2的图象.
    (2)①存在一定点F,使得PM=PF恒成立.如图一,过点P作PB⊥y轴于点B,
    设点P坐标为(a,eq \f(1,4)a2),∴PM=PF=eq \f(1,4)a2+1,
    ∵PB=|a|,
    ∴Rt△PBF中,BF=|eq \f(1,4)a2﹣1|,
    ∵BF=|eq \f(1,4)a2﹣1|,OB=eq \f(1,4)a2,
    ∴OF=1,
    ∴点F坐标为(0,1).
    ②如图二中,
    由①,PM=PF,
    QP+PF的最小值为QP+PM的最小值,
    当Q、P、M三点共线时,QP+PM有最小值,最小值为点Q纵坐标加M纵坐标的绝对值.
    ∴QP+PF的最小值为6.
    如图1,抛物线y=ax2+2x+c与x轴交于A(﹣4,0),B(1,0)两点,过点B的直线y=kx+eq \f(2,3)分别与y轴及抛物线交于点C,D.
    (1)求直线和抛物线的表达式;
    (2)动点P从点O出发,在x轴的负半轴上以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,△PDC为直角三角形?请直接写出所有满足条件的t的值;
    (3)如图2,将直线BD沿y轴向下平移4个单位后,与x轴,y轴分别交于E,F两点,在抛物线的对称轴上是否存在点M,在直线EF上是否存在点N,使DM+MN的值最小?若存在,求出其最小值及点M,N的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案解析】解:(1)把A(﹣4,0),B(1,0)代入y=ax2+2x+c,得
    ,解得:,
    ∴抛物线解析式为:y=eq \f(2,3)x2+2x﹣eq \f(8,3),
    ∵过点B的直线y=kx+eq \f(2,3),
    ∴代入(1,0),得:k=﹣eq \f(2,3),
    ∴BD解析式为y=﹣eq \f(2,3)x+eq \f(2,3);
    (2)由得交点坐标为D(﹣5,4),
    如图1,过D作DE⊥x轴于点E,作DF⊥y轴于点F,
    当P1D⊥P1C时,△P1DC为直角三角形,
    则△DEP1∽△P1OC,
    ∴=,即=,解得t=,
    当P2D⊥DC于点D时,△P2DC为直角三角形
    由△P2DB∽△DEB得=,即=,解得:t=;
    当P3C⊥DC时,△DFC∽△COP3,
    ∴=,即=,解得:t=,
    ∴t的值为、、.
    (3)由已知直线EF解析式为:y=﹣x﹣,
    在抛物线上取点D的对称点D′,过点D′作D′N⊥EF于点N,交抛物线对称轴于点M
    过点N作NH⊥DD′于点H,此时,DM+MN=D′N最小.
    则△EOF∽△NHD′
    设点N坐标为(a,﹣eq \f(2,3)a﹣eq \f(10,3)),
    ∴=,即=,解得:a=﹣2,
    则N点坐标为(﹣2,﹣2),
    求得直线ND′的解析式为y=eq \f(3,2)x+1,当x=﹣eq \f(3,2)时,y=﹣eq \f(5,4),
    ∴M点坐标为(﹣eq \f(3,2),﹣eq \f(5,4)),
    此时,DM+MN的值最小为=2.
    如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点(A在B的左侧),且OA=3,OB=1,与y轴交于C(0,3),抛物线的顶点坐标为D(﹣1,4).
    (1)求A、B两点的坐标;
    (2)求抛物线的解析式;
    (3)过点D作直线DE∥y轴,交x轴于点E,点P是抛物线上B、D两点间的一个动点(点P不与B、D两点重合),PA、PB与直线DE分别交于点F、G,当点P运动时,EF+EG是否为定值?若是,试求出该定值;若不是,请说明理由.
    【答案解析】解:(1)由抛物线y=ax2+bx+c交x轴于A、B两点(A在B的左侧),且OA=3,OB=1,得
    A点坐标(﹣3,0),B点坐标(1,0);
    (2)设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣1),
    把C点坐标代入函数解析式,得
    a(0+3)(0﹣1)=3,解得a=﹣1,
    抛物线的解析式为y=﹣(x+3)(x﹣1)=﹣x2﹣2x+3;
    (3)EF+EG=8(或EF+EG是定值),理由如下:
    过点P作PQ∥y轴交x轴于Q,如图.
    设P(t,﹣t2﹣2t+3),
    则PQ=﹣t2﹣2t+3,AQ=3+t,QB=1﹣t,
    ∵PQ∥EF,
    ∴△AEF∽△AQP,
    ∴=,
    ∴EF===×(﹣t2﹣2t+3)=2(1﹣t);
    又∵PQ∥EG,
    ∴△BEG∽△BQP,
    ∴=,
    ∴EG===2(t+3),
    ∴EF+EG=2(1﹣t)+2(t+3)=8.
    如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于原点O和点A,且其顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1).
    (1)求抛物线的函数表达式;
    (2)抛物线的对称轴上存在定点F,使得抛物线y=ax2+bx+c上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等.
    ①证明上述结论并求出点F的坐标;
    ②过点F的直线l与抛物线y=ax2+bx+c交于M,N两点.
    证明:当直线l绕点F旋转时,+是定值,并求出该定值;
    (3)点C(3,m)是该抛物线上的一点,在x轴,y轴上分别找点P,Q,使四边形PQBC周长最小,直接写出P,Q的坐标.
    【答案解析】解:(1)∵顶点B关于x轴的对称点坐标为(2,1),
    ∴B(2,﹣1),
    ∴A(4,0),
    将点O、点A、点B代入抛物线y=ax2+bx+c,
    得到,解得,
    ∴y=eq \f(1,4)x2﹣x;
    (2)①设F(2,m),G(x,y),
    ∴G点到直线y=﹣2的距离为|y+2|,
    ∴(y+2)2=y2+4y+4,
    ∵y=eq \f(1,4)x2﹣x,
    ∴(y+2)2=y2+4y+4=y2+x2﹣4x+4=y2+(x﹣2)2,
    ∴G到直线y=﹣2的距离与点(2,0)和G点的距离相等,
    ∴抛物线上的任意一点G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离总相等;
    ∵G到定点F的距离与点G到直线y=﹣2的距离相等,
    ∴(x﹣2)2+(m﹣eq \f(1,4)x2﹣x+2)2=(eq \f(1,4)x2﹣x+2)2,整理得,m(m﹣eq \f(1,2)x2+2x)=0,
    ∵距离总相等,∴m=0,
    ∴F(2,0);
    ②设过点F的直线解析式为y=kx﹣2k,M(xM,yM),N(xN,yN),
    联立,整理得x2﹣(4+4k)x+8k=0,
    ∴xM+xN=4+4k,xMxN=8k,
    ∴yM+yN=4k2,yMyN=﹣4k2,
    ∵M到F点与M点到y=﹣2的距离相等,N到F点与N点到y=﹣2的距离相等,
    ∴+=+===1,
    ∴+=1是定值;
    (3)作B点关于y轴的对称点B',作C点关于x轴的对称点C',连接C'B'交x轴、y轴分别于点P、Q,
    ∵BQ=B'Q,CP=C'P,
    ∴四边形PQBC周长=BQ+PQ+PC+BC=B'Q+PQ+C'P+CB=C'B'+CB,
    ∵点C(3,m)是该抛物线上的一点∴C(3,﹣eq \f(3,4)),
    ∵B(2,﹣1),∴B'(﹣2,﹣1),C'(3,eq \f(3,4)),
    ∴直线B'C'的解析为y=x﹣,
    ∴Q(0,﹣eq \f(3,10)),P(eq \f(6,7),0).
    如图,抛物线y=﹣eq \f(1,2)x2+bx+c与x轴交于点A,点B,与y轴交于点C,抛物线的对称轴为直线x=﹣1,点C坐标为(0,4).
    (1)求抛物线表达式;
    (2)在抛物线上是否存在点P,使∠ABP=∠BCO,如果存在,求出点P坐标;如果不存在,请说明理由;
    (3)在(2)的条件下,若点P在x轴上方,点M是直线BP上方抛物线上的一个动点,求点M到直线BP的最大距离;
    (4)点G是线段AC上的动点,点H是线段BC上的动点,点Q是线段AB上的动点,三个动点都不与点A,B,C重合,连接GH,GQ,HQ,得到△GHQ,直接写出△GHQ周长的最小值.
    【答案解析】解:(1)∵抛物线对称轴为x=﹣1,
    ∴﹣=﹣1,∴b=﹣1,
    将(0,4)代入y=﹣eq \f(1,2)x2﹣x+c中,
    ∴c=4,∴y=﹣eq \f(1,2)x2﹣x+4.
    (2)如图1中,作PE⊥x轴于点E.
    ∵∠ABP=∠BCO,∠PEB=∠BOC=90°,
    ∴△PEB∽△BOC,
    ∴ (此处也可以由等角的正切值相等得到),
    设P(m,﹣eq \f(1,2)m2﹣m+4),则PE=|﹣eq \f(1,2)m2﹣m+4|,BE=2﹣m,
    ①当点P在x轴上方时:,解得m1=﹣3,m2=2(不符题意,舍),
    ②当点P在x轴下方时:,解得m1=﹣5,m2=2(不符题意,舍),
    ∴P(﹣3,eq \f(5,2))或(﹣5,eq \f(7,2)).
    (3)作MF⊥x轴于点F,交BP于点R,作MN⊥BP于点N.
    ∵y=﹣eq \f(1,2)x2﹣x+4=eq \f(1,2)(x+4)(x﹣2),
    ∴A(﹣4,0),B(2,0),
    设yBP=kx+b1,将P(﹣3,eq \f(5,2)),(2,0)代入得解得k=﹣eq \f(1,2),b1=1,
    ∴yBP=﹣eq \f(1,2)x+1,
    设M(a,﹣eq \f(1,2)a2﹣a+4),则R(a,﹣eq \f(1,2)a+1),
    ∴MR=﹣eq \f(1,2)a2﹣eq \f(1,2)a+3,
    ∵∠MNR=∠RFB=90°,∠NRM=∠FRB,
    ∴△MNR∽△BFR,
    ∴,∵tan∠ABP=,
    在Rt△MNR中NR:MN:MR=1:2:eq \r(5),
    ∴,
    ∴MN=﹣eq \f(\r(5),5)(a+eq \f(1,2))2+eq \f(5,4)eq \r(5),当a=﹣eq \f(1,2)时,MN最大为eq \f(5,4)eq \r(5).
    (4)作Q点关于AC的对称点Q1,作Q关于CB的对称点Q2,连接Q1Q2与AC于G1,与CB交于点H1,连接QQ1交AC于J,连接QQ2交CB于K,此时△QG1H1的周长最小,这个最小值=Q1Q2.
    ∵QJ=JQ1,QK=KQ2,
    ∴Q1Q2=2JK,
    ∴当JK最小时,Q1Q2最小,如图2中:
    ∵∠CJQ=∠CKQ=90°,
    ∴C、J、Q、K四点共圆,线段CQ就是圆的直径,JK是弦,
    ∵∠JCK是定值,
    ∴直径CQ最小时,弦JK最小,
    ∴当点Q与点O重合时,CQ最小,此时JK最小,如图3中:
    ∵在Rt△COA中,∠COA=90°,CO=4,AO=4,
    ∴AC=4eq \r(2),
    ∵Rt△COB,∠COB=90°,CB=2eq \r(5),
    ∵OJ⊥AC,OK⊥CB,
    ∴eq \f(1,2)BCOK=eq \f(1,2)OCOB,∴OK=eq \f(4\r(5),5),∴CK=eq \f(8\r(5),5),
    ∵∠JCO=∠OCA,∠CJO=∠COA,
    ∴△CJO∽△COA,
    ∴,
    ∴CO2=CJCA,同理可得:CO2=CKCB,
    ∴CJCA=CKCB,
    ∴,
    ∵∠JCK=∠BCA,
    ∴△CJK∽△CBA,
    ∴=,
    ∴JK=eq \f(6,5)eq \r(10),
    ∴△QGH周长的最小值=Q1Q2=2JK=eq \f(12,5)eq \r(10).
    如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A(﹣1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C.
    (1)求抛物线的解析式.
    (2)点D为第一象限内抛物线上的一动点,作DE⊥x轴于点E,交BC于点F,过点F作BC的垂线与抛物线的对称轴和y轴分别交于点G,H,设点D的横坐标为m.
    ①求DF+HF的最大值;
    ②连接EG,若∠GEH=45°,求m的值.
    【答案解析】解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入抛物线y=﹣x2+bx+c得:
    ,解得:,
    ∴抛物线的解析式为:y=﹣x2+2x+3.
    (2)①当x=0时,y=﹣x2+2x+3=3,
    ∴点C(0,3),
    又∵B(3,0),
    ∴直线BC的解析式为:y=﹣x+3,
    ∵OB=OC=3,
    ∴∠OBC=∠OCB=45°,
    作FK⊥y轴于点K,
    又∵FH⊥BC,
    ∴∠KFH=∠KHF=45°,
    ∴FH=eq \r(2)KF=eq \r(2)OE,
    ∴DF+HF=DE﹣EF+eq \r(2)OE=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)+eq \r(2)m=﹣m2+(3+eq \r(2))m,
    由题意有0<m<3,且0<eq \f(3,2)+eq \f(\r(2),2)<3,﹣1<0,
    ∴当m=eq \f(3,2)+eq \f(\r(2),2)时,DF+HF取最大值,
    DF+HF的最大值为:﹣(eq \f(3,2)+eq \f(\r(2),2))2+(3+eq \r(2))×eq \f(3,2)+eq \f(\r(2),2)=eq \f(11,4)+eq \f(3,2)eq \r(2);
    ②作GM⊥y轴于点M,记直线FH与x轴交于点N,
    ∵FK⊥y轴,DE⊥x轴,∠KFH=45°,
    ∴∠EFH=∠ENF=45°,
    ∴EF=EN,
    ∵∠KHF=∠ONH=45°,
    ∴OH=ON,
    ∵y=﹣x2+2x+3的对称轴为直线x=1,
    ∴MG=1,
    ∵HG=eq \r(2)MG=eq \r(2),
    ∵∠GEH=45°,
    ∴∠GEH=∠EFH,
    又∠EHF=∠GHE,
    ∴△EHG∽△FHE,
    ∴HE:HG=HF:HE,
    ∴HE2=HGHF=eq \r(2)×eq \r(2)m=2m,
    在Rt△OEH中,
    OH=ON=|OE﹣EN|=|OE﹣EF|=|m﹣(﹣m+3)|=|2m﹣3|,
    ∵OE=m,
    ∴HE2=OE2+OH2=m2+(2m﹣3)2=5m2﹣12m+9,
    ∴5m2﹣12m+9=2m,解得:m=1或eq \f(9,5).
    在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣eq \f(3,4)x2+bx+c交x轴于A,B两点,点A,B的坐标分别为(﹣1,0),(3,0),点M为顶点.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)过点M作y轴的垂线,垂足为C,过点B作y轴的平行线,交CM于点D,点H为OC上的任一点,将线段HB绕点H逆时针旋转90°到HP.求∠PCD的度数;
    (3)在(2)的条件下,将点H改为y轴上的一动点,连接OP,BP,求OP+BP的最小值.
    【答案解析】解:(1)将点A(﹣1,0),B(3,0)代入y=﹣eq \f(3,4)x2+bx+c,
    得,解得,
    ∴抛物线解析式为 y=﹣eq \f(3,4)x2+eq \f(3,2)x+eq \f(9,4);
    (2)M(1,3).
    ∵矩形OBDC中,CO=OB=3.
    ∴四边形OBDC是正方形,过点P作PE⊥y轴,垂足为E点,连接PC,如图2,
    ∵∠PHB=90°,
    ∴∠PHE+∠BHO=90°,
    ∵∠OBH+∠BHO=90°,
    ∴∠PHE=∠OBH,
    又HP=HB,
    ∴△PEH≌△HOB(AAS),
    ∴PE=OH,EH=OB,
    ∵OB=OC,
    ∴OC=EH,
    ∴EC=OH,
    ∴EC=EP,
    ∴∠ECP=45°,
    ∴∠PCD=45°;
    (3)如图3,由(2)可知,点P在直线PC上运动,作点O关于直线PC的对称点F,连接BF,直线PC交x轴于点Q,连接FQ,
    ∵CD‖x轴,
    ∴∠PCD=∠PQO=45°,
    ∴OQ=OC=OB=3,
    由作图知,∠FQC=∠PQO=45°,FQ=OQ=3,
    ∴∠FQB=90°,
    ∴BF=3eq \r(5),
    ∴OP+BP的最小值为3eq \r(5).
    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)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EF∥BD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;
    (3)若P是抛物线上位于直线AC上方的一个动点,求△APC的面积的最大值.
    (4)设点M的坐标为(3,m),直接写出使MN+MD的和最小时m的值.
    【答案解析】解:(1)由抛物线y=﹣x2+bx+c过点A(﹣1,0)及C(2,3)得,
    ,解得,
    ∴抛物线为y=﹣x2+2x+3;
    又设直线为y=kx+n过点A(﹣1,0)及C(2,3),
    得,解得,
    ∴直线AC为y=x+1;
    (2)以B,D,E,F为顶点的四边形可以为平行四边形
    ∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
    ∴D(1,4),
    当x=1时,y=x+1=2,
    ∴B(1,2),
    ∴BD=2,
    ∵点E在直线AC上,设E(x,x+1),
    ⸪EF∥BD,
    ⸫当EF=BD=2时,以B,D,E,F为顶点的四边形为平行四边形,
    ①如图2,当点E在线段AC上时,点F在点E上方,则F(x,x+3),
    ∵F在抛物线上,
    ∴x+3=﹣x2+2x+3,解得,x=0或x=1(舍去),
    ∴E(0,1);
    ②当点E在线段AC(或CA)延长线上时,点F在点E下方,则F(x,x﹣1),
    ∵F在抛物线上,
    ∴x﹣1=﹣x2+2x+3,解得x=eq \f(1,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17)或x=eq \f(1,2)+eq \f(1,2)eq \r(17),
    ∴E(eq \f(1,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17),eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17))或(eq \f(1,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17),eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17)),
    综上,满足条件的点E的坐标为(0,1)或E(eq \f(1,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17),eq \f(3,2)﹣eq \f(1,2)eq \r(17))或(eq \f(1,2)+eq \f(1,2)eq \r(17),eq \f(3,2)+eq \f(1,2)eq \r(17));
    (3)如图2,过点P作PQ⊥x轴交AC于点Q,交x轴于点H;过点C作CG⊥x轴于点G,
    设Q(x,x+1),则P(x,﹣x2+2x+3),
    ∴PQ=(﹣x2+2x+3)﹣(x+1)=﹣x2+x+2
    又∵S△APC=S△APQ+S△CPQ=eq \f(1,2)PQAG=eq \f(1,2)(﹣x2+x+2)×3=﹣eq \f(3,2)(x﹣eq \f(1,2))2+eq \f(27,8),
    ∴△APC面积的最大值为eq \f(27,8);
    (4)作直线x=3,作点D关于直线x=3的对称点D′,得D′坐标为(5,4),
    连结ND′交直线x=3于点M,此时N、M、D′三点共线时,NM+MD′最小,即NM+MD最小,
    设直线ND′的关系式为:y=mx+n,
    把点N(0,3)和D′(5,4)代入,

    得m=eq \f(1,5),n=3,
    ∴直线NM的函数关系式为:y=eq \f(1,5)x+3,
    当x=3时,y=eq \f(18,5),m=eq \f(18,5).
    已知点A(﹣2,0),B(3,0),抛物线y=ax2+bx+4过A,B两点,交y轴于点C.
    (1)求抛物线的解析式;
    (2)点P是线段AC上一动点(不与C点重合),作PQ⊥BC交抛物线于点Q,PH⊥x轴于点H.
    ①连结CQ,BQ,PB,当四边形PCQB的面积为eq \f(25,4)时,求P点的坐标;
    ②直接写出PH+PQ的取值范围.
    【答案解析】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4过A(﹣2,0),B(3,0)两点,
    ∴,解得:,
    ∴抛物线的解析式为y=﹣eq \f(2,3)x2+eq \f(2,3)x+4;
    (2)①由(1)知:y=﹣eq \f(2,3)x2+eq \f(2,3)x+4,
    当x=0时,y=4,∴C(0,4),
    在Rt△BOC中,BC=5,
    ∵PQ⊥BC,S四边形PCQB=eq \f(25,4),
    ∴eq \f(1,2)×5PQ=eq \f(25,4),∴PQ=eq \f(5,2),
    设直线AC的解析式为y=kx+d,
    则,解得:,
    ∴直线AC的解析式为y=2x+4,
    如图1,设P(t,2t+4),Q(s,﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s+4),
    过点P作PK∥x轴,过点Q作QK∥y轴,设PK交y轴于点T,PQ交y轴于点F,交BC于点G,则QK=﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s+4﹣(2t+4)=﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s﹣2t,PK=s﹣t,
    ∵PQ⊥BC,PK⊥y轴,
    ∴∠CGF=∠PTF=90°,
    ∵∠CFG=∠PET,
    ∴∠BCO=∠QPK,
    ∵∠BOC=∠QKP=90°,
    ∴△BCO∽△QPK,
    ∴==,即==,
    ∴PK=2,QK=eq \f(3,2),
    ∴,解得:,,
    ∵点P是线段AC上一动点(不与C点重合),
    ∴﹣2≤t<0,
    t=﹣3+eq \f(1,2)eq \r(19),2t+4=2×(﹣3+eq \f(1,2)eq \r(19))+4=eq \r(19)﹣2
    ∴P(﹣3+eq \f(1,2)eq \r(19),eq \r(19)﹣2);
    ②由①得:P(t,2t+4),Q(s,﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s+4),QK=﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s﹣2t,
    PK=s﹣t,△BCO∽△QPK,
    ∴==,即==,
    ∴PQ=eq \f(5,3)QK=eq \f(5,3)(﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s﹣2t)=﹣s2+s﹣eq \f(10,3)t,
    ∵4QK=3PK,即4(﹣eq \f(2,3)s2+eq \f(2,3)s﹣2t)=3(s﹣t),
    ∴t=﹣eq \f(8,15)s2﹣eq \f(1,15)s,
    ∴PQ+PH=﹣s2+s﹣eq \f(10,3)t+2t+4
    =﹣s2+s﹣eq \f(4,3)(﹣eq \f(8,15)s2﹣eq \f(1,15)s)+4=﹣eq \f(2,5)(s﹣eq \f(3,2))2+4.9,
    ∵﹣2≤t<0,
    ∴﹣2≤﹣eq \f(8,15)s2﹣eq \f(1,15)s<0,
    令﹣eq \f(8,15)s2﹣eq \f(1,15)s=2,解得:s=﹣2或eq \f(15,8),
    令﹣eq \f(8,15)s2﹣eq \f(1,15)s=0,解得:s=0或﹣eq \f(1,8),
    ∵点Q在第一象限,即0<s<3,
    ∴0<s≤eq \f(15,8),
    ∵﹣eq \f(2,5)<0,
    ∴当s=eq \f(3,2),即t=﹣1.3时,PQ+PH取得最大值4.9,
    当x=0时,PQ+PH取得最小值,∴4<PQ+PH≤4.9.
    如图,直线l:y=﹣3x﹣6与x轴、y轴分别相交于点A、C;经过点A、C的抛物线C:y=eq \f(1,2)x2+bx+c与x轴的另一个交点为点B,其顶点为点D,对称轴与x轴相交于点E.
    (1)求抛物线C的对称轴.
    (2)将直线l向右平移得到直线l1.
    ①如图①,直线l1与抛物线C的对称轴DE相交于点P,要使PB+PC的值最小,求直线l1的解析式.
    ②如图 ②,直线l1与直线BC相交于点F,直线l1上是否存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
    【答案解析】解:(1)在y=﹣3x﹣6中,令y=0,
    即﹣3x﹣6=0,x=﹣2,得A(﹣2,0).
    令x=0,得y=﹣6,得C(0,﹣6),
    将点A、C的坐标代入抛物线C的表达式,
    得:,解得,
    ∴抛物线C的解析式为y=eq \f(1,2)x2﹣2x﹣6,其对称轴为x=2;
    (2)①如图,连接BC交DE于点P′,
    则PB+PC≥BC.当点P到达点P时,
    PB+PC=QP′B+P′C=BC的值最小,
    令y=0,即0=eq \f(1,2)x2﹣2x﹣6,解得 x1=﹣2,x2=6.
    ∴点B坐标为(6,0).
    设直线BC的表达式为 y=kx+h,
    则:,解得.
    ∴y=x﹣6,
    当x=2时,y=2﹣6=﹣4.
    ∴点P′即点P的坐标为(2,﹣4),
    ∵将直线l:y=﹣3x﹣6向右平移得到直线l1,
    ∴设直线l1的解析式为y=﹣3x+h1.则﹣4=﹣3×2+h1,
    ∴h1=2.
    ∴直线l1的解析式为y=﹣3x+2;
    ②存在点M,使得以点A、C、F、M为顶点的四边形是菱形.
    由点F在直线BC:y=x﹣6上,可设点F(m,m﹣6).
    Ⅰ当AM为边时,如图,过点A作AM∥CB交l1于点M.
    ∵FM∥CA,
    ∴当FM=CA时,以点A、C、F、M为顶点的四边形ACFM是平行四边形.
    当CA=CF时,▱ACFM是菱形.
    过点F作FH⊥CO于H,则CH=|(m﹣6)﹣(﹣6)|=|m|.CF2=CH2+FH2=m2+m2=2m2,
    ∵CA2=22+62=40,
    ∴2m2=40,∴m1=2eq \r(5),m2=﹣2eq \r(5)(舍去),
    ∴F(2eq \r(5),2eq \r(5)﹣6).
    ∵FM∥CA且FM=CA,
    ∴可将CA先向右平移2eq \r(5)单位、再向上平移2eq \r(5)单位得到FM,
    即可将点A(﹣2,0)先向右平移2eq \r(5)单位、再向上平移2eq \r(5)单位得到点M.
    故点M的坐标为(2eq \r(5)﹣2,2eq \r(5));
    Ⅱ当AM为对角线时,连接AF,过点C作CM∥AF交l1于点M.
    ∵FM∥AC,
    ∴当FM=AC时,以点A、C、F、M为顶点的四边形ACFM是平行四边形.
    当AC=AF时,▱ACMF是菱形.
    ∵AF2=(m+2)2+(m﹣6)2,CA2=40,
    ∴(m+2)2+(m﹣6)2=40,
    ∴m1=4,m2=0(舍去),
    ∴点F的坐标为(4,﹣2).
    ∵FM∥AC且FM=AC,
    ∴可将AC先向右平移6个单位、再向下平移2个单位得到FM,
    即可将点C(0,﹣6)先向右平移6单位、再向下平移2单位得到点M.
    ∴点M的坐标为(6,﹣8).
    综上,点M的坐标为(2eq \r(5)﹣2,2eq \r(5))或(6,﹣8).

    相关试卷

    中考数学二轮培优复习几何专项练习:线段和最值问题(2份打包,原卷版+含解析):

    这是一份中考数学二轮培优复习几何专项练习:线段和最值问题(2份打包,原卷版+含解析),文件包含中考数学二轮培优复习几何专项练习线段和最值问题原卷版doc、中考数学二轮培优复习几何专项练习线段和最值问题含解析doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共47页, 欢迎下载使用。

    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与与线段数量关系最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版):

    这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与与线段数量关系最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与与线段数量关系最值定值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与与线段数量关系最值定值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共34页, 欢迎下载使用。

    中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与面积最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版):

    这是一份中考数学二轮压轴培优专题 二次函数与面积最值定值问题(2份打包,教师版+原卷版),文件包含中考数学二轮压轴培优专题二次函数与面积最值定值问题教师版doc、中考数学二轮压轴培优专题二次函数与面积最值定值问题原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共30页, 欢迎下载使用。

    欢迎来到教习网
    • 900万优选资源,让备课更轻松
    • 600万优选试题,支持自由组卷
    • 高质量可编辑,日均更新2000+
    • 百万教师选择,专业更值得信赖
    微信扫码注册
    qrcode
    二维码已过期
    刷新

    微信扫码,快速注册

    手机号注册
    手机号码

    手机号格式错误

    手机验证码 获取验证码

    手机验证码已经成功发送,5分钟内有效

    设置密码

    6-20个字符,数字、字母或符号

    注册即视为同意教习网「注册协议」「隐私条款」
    QQ注册
    手机号注册
    微信注册

    注册成功

    返回
    顶部
    Baidu
    map