2024年中考数学压轴题(江苏版)
专题02 二次函数与面积的最值定值问题
【真题再现】
1.(2024年常州27题)如图,二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点D为OC的中点,点P在抛物线上. (1)b= 2 ;
(2)若点P在第一象限,过点P作PH⊥x轴,垂足为H,PH与BC、BD分别交于点M、N.是否存在这样的点P,使得PM=MN=NH?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若点P的横坐标小于3,过点P作PQ⊥BD,垂足为Q,直线PQ与x轴交于点R,且S△PQB=2S△
QRB,求点
P的坐标.
【分析】(1)把点A坐标代入二次函数解析式即求得b的值.
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(2)求点B、C、D坐标,求直线BC、BD解析式.设点P横坐标为t,则能用t表示点P、M、N、H的坐标,进而用含t的式子表示PM、MN、NH的长.以PM=MN为等量关系列得关于t的方程,求得t的值合理(满足P在第一象限),故存在满足条件的点P,且求得点P坐标.
(3)过点P作PF⊥x轴于F,交直线BD于E,根据同角的余角相等易证∠EPQ=∠OBD,所以cos∠EPQ=cos∠OBD=
2√52√5????2√5????2√5,即在Rt△PQE中,cos∠EPQ==;在Rt△PFR中,cos∠RPF==,5????5????5√5进而得PQ=5PE,PR=2PF.设点P横坐标为t,可用t表示PE、PF,即得到用t表示PQ、PR.又由S△PQB=2S△QRB易得PQ=2QR.要对点P位置进行分类讨论得到PQ与PR的关系,即列得关于t的方程.求得t的值要注意是否符合各种情况下t的取值范围.
【解析】(1)∵二次函数y=﹣x2+bx+3的图象与x轴交于点A(﹣1,0) ∴﹣1﹣b+3=0 解得:b=2 故答案为:2.
(2)存在满足条件呢的点P,使得PM=MN=NH. ∵二次函数解析式为y=﹣x2+2x+3 当x=0时y=3, ∴C(0,3)
当y=0时,﹣x2+2x+3=0 解得:x1=﹣1,x2=3 ∴A(﹣1,0),B(3,0) ∴直线BC的解析式为y=﹣x+3 ∵点D为OC的中点, ∴D(0,)
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∴直线BD的解析式为y=?1??+322,
设P(t,﹣t2+2t+3)(0<t<3),则M(t,﹣t+3),N(t,?1t+322),H(t,0)
∴PM=﹣t2+2t+3﹣(﹣t+3)=﹣t2+3t,MN=﹣t+3﹣(?1
2x+3
1
3
1
3
2)=?2t+2,NH=?2t+2 ∴MN=NH ∵PM=MN ∴﹣t2+3t=?1
3
2t+2
解得:t1=1
2,t2=3(舍去) ∴P(1
152,
4)
∴P的坐标为(1,152
4
),使得PM=MN=NH.
(3)过点P作PF⊥x轴于F,交直线BD于E
∵OB=3,OD=3
2,∠BOD=90° ∴BD=√????2+????2=3√52 ∴cos∠OBD=
????3????=2√53√25=5 ∵PQ⊥BD于点Q,PF⊥x轴于点F ∴∠PQE=∠BQR=∠PFR=90° ∴∠PRF+∠OBD=∠PRF+∠EPQ=90°
∴∠EPQ=∠OBD,即cos∠EPQ=cos∠OBD=2√55 在Rt△PQE中,cos∠EPQ=????2√5????=5
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