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中考数学一轮复习课件
人教版
2025年中考数学 一轮复习(回归教材夯实基础)
第13讲 二次函数与几何综合题
考点精讲精练
第三章 函数
第2课时 面积问题、特殊三角形存在性问题
9
(-2,0)
(4,0)
6
4
(-2,0)
(0,-4)
2
(2,0)
m+2
m+2
3
(3,0)
(2,0)
(3,0)
3
(1,3)
1
5
5
(1,-5)
(1,3)
(1,-5)
n-1
n-1
3
3+n-1
6
(6,8)
(2,-4)
3
(6,8)
(2,-4)
谢谢
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深圳市二一教育股份有限公司/ 让教学更有效 精品试卷 | 数学学科
第13讲 二次函数与几何综合题
第2课时 面积问题、特殊三角形存在性问题
类型一 面积问题
如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,0),B(4,0),C(0,3),连接AC,BC.
(1)△ABC的面积为9;
(2)如图1,若D是第一象限内直线AC上一动点,其横坐标为m,用含m的式子表示△BCD的面积为m;
(3)如图1,若D是第四象限内直线y=-2上一点,S△ACD=S△ABC,则点D的坐标为(,-2);
(4)如图2,抛物线y=-x2+x+3经过A,B,C三点,若D为第一象限内抛物线上一点,设点D的横坐标为m,请用含m的代数式表示四边形COBD的面积为-m2+3m+6.
(一题多设问)如图1,已知抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A,B的坐标分别为A(-2,0),B(8,0),P是直线 BC下方抛物线上一点.
图1
(1)该抛物线的解析式为y=x2-x-4;
(2)如图2,点P与点C关于抛物线对称轴对称,连接AC,CP,AP,求△ACP的面积;
图2
【自主解答】解:由题意,得C(0,-4),抛物线的对称轴为直线x=3,
∴P(6,-4),
∴CP=6,
∴S△ACP=×6×4=12.
(3)如图3,连接PB,PC,BC,求△PBC面积的最大值;
图3
【自主解答】解:由B(8,0),C(0,-4),得直线CB的解析式为y=x-4.
设点P(m,m2-m-4),0<m<8.
过点P作PQ∥y轴,交CB于点Q,则Q(m,m-4),
∴PQ=-m2+2m,
∴S△PBC=×(-m2+2m)×8=-m2+8m=-(m-4)2+16.
当m=4时,S△PBC最大,为16.
(4)如图4,AP与BC相交于点M,连接BP,若记△BPM的面积为S1,△ABM的面积为S2,求的最大值.
图4
【自主解答】解:过点P作PE∥y轴交BC于点E,过点A作AF∥PE,交BC的延长线于点F.
设P(m,m2-m-4).
由(3)知直线BC的解析式为y=x-4,∴E(m,m-4),F(-2,-5),
∴PE=m-4-(m2-m-4)=-m2+2m,AF=5.
∵AF∥PE,∴△MPE∽△MAF,∴=,
∴====-(m-4)2+,
∴的最大值为.
类型二 特殊三角形存在性问题
如图,在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(0,3),连接 AB,C为x轴上一点.若△ABC是等腰三角形,请你在图中画出符合条件的点C.
【自主解答】解:如图所示.
(一题多角度)如图,已知抛物线y=x2-x-4与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)【角度1】如图1,连接AC,BC,平移△ABC,平移后使点A落在抛物线上,点C落在x轴上,求此时点B的坐标;
图1
解:由题意,得A(-2,0),B(4,0),∴AB=6.
如图,平移后点A的纵坐标为4.
令x2-x-4=4,得x=1±,
∴此时点B的坐标为(7-,4)或(7+,4).
(2)【角度2】如图2,若P为x轴上的动点,是否存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
图2
解:存在.
由题意,得A(-2,0),C(0,-4),
∴由勾股定理,得AC=2.
分以下三种情况讨论:
①当AP=AC时,如图2,
当点P位于点P1或P2处时,AP=AC=2,
∴P1(-2-2,0),P2(2-2,0);
②当PC=AC时,如图2,当点P位于点P3处时,PC=AC=2.
∵OC⊥AP,∴OP3=OA=2,∴P3(2,0);
③当PA=PC 时,如图2,当点P位于点P4处时,PA=PC.
设点P4的坐标为(m,0),则P4A=m+2,P4C=,
∴m+2=,解得m=3,
∴P4(3,0).
综上所述,点P的坐标为(-2-2,0),(2-2,0),(2,0)或(3,0).
(3)【角度3】如图3,连接BC,若H为抛物线的对称轴上的动点,是否存在点H,使得以点B,C,H为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
图3
解:存在.∵抛物线的解析式为y=x2-x-4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
分以下三种情况讨论:
①当∠HBC=90°时,如答图1,点H位于点H1处,抛物线的对称轴交x轴于点F,
∴BF=3,∴△H1FB∽△BOC,∴=.
答图1
∵B(4,0),∴BO=4,∴=,
∴H1F=3,∴点H1的坐标为(1,3);
②当∠HCB=90°时,如答图1,点H位于点H2处,过点H2作H2G⊥y轴于点G.
同理可得△CGH2∽△BOC,
∴=,∴=,
∴CG=1,∴OG=OC+CG=5,
∴H2F=5,∴点H2的坐标为(1,-5);
答图2
③当∠BHC=90°时,如答图2,点H位于点H3或点H4处,抛物线的对称轴交x轴于点F,过点C作对称轴的垂线,垂足为K.
∵∠BH3C=90°,∴△CKH3∽△H3FB,
∴=,∴=,
解得H3F=-2-(舍去)或H3F=-2,
∴点H3的坐标为(1,-2);
同理可得,点H4的坐标为(1,-2-).
综上所述,点H的坐标为(1,3),(1,-5),(1,-2)或(1,-2-).
(4)【角度4】如图4,已知M,N分别为对称轴右侧抛物线和对称轴上的动点,是否存在点M,使得以点B,M,N为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
图4
解:存在.设点M的坐标为(n,n2-n-4).
分以下三种情况:
①当MN=MB时,如答图3,点M位于点M1或M2处,点N相应的位于点N1或N2处,过点M1作M1H⊥x轴于点H,过点N1作N1K⊥HM,交HM1的延长线于点K,
答图3
∴∠N1KM1=∠M1HB=90°,∠N1M1K=∠M1BH.
∵M1N=M1B,∴△M1KN1≌△BHM1,
∴N1K=M1H,KM1=HB.
∵点M1的坐标为(n,n2-n-4),
∴M1H=n2-n-4,N1K=n-1,
∴n2-n-4=n-1,解得n=2+或2-(舍去),
∴点M1的坐标为(2+,1+);
同理可得点M2的坐标为(,1-);
②当NM=NB 时,如答图4,点M位于点M3或M4处,点N相应的点位于点N3或N4处,对称轴交x轴于点H,过点M3作对称轴的垂线,垂足为K.易得△M3KN3≌△N3HB.
答图4
∵点M3的坐标为(n,n2-n-4),
∴M3K=N3H=n-1,KN3=HB=3,KH=n2-n-4.
∵KH =KN3+N3H,
∴n2-n-4=3+n-1,解得n=-2(舍去)或n=6,
∴点M3的坐标为(6,8);
同理可得点M4的坐标为(2,-4);
答图5
③当BM=BN时,如答图5,点M位于点M5或M6处,点N相应的点位于点N5或N6处,对称轴交x轴于点H,过点M5作x轴的垂线,垂足为K.
易得△M5KB≌△BHN5,
∴KM5=HB=3,即n2-n-4=3,
解得n=1+或n=1-(舍去),
∴点M5的坐标为(1+,3);
同理可得点M6的坐标为(1+,-3).
综上所述,点M的坐标为(2+,1+),(,1-),(6,8),(2,-4),(1+,3)或(1+,-3).
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第13讲 二次函数与几何综合题
第2课时 面积问题、特殊三角形存在性问题
类型一 面积问题
如图1,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,0),B(4,0),C(0,3),连接AC,BC.
(1)△ABC的面积为9;
(2)如图1,若D是第一象限内直线AC上一动点,其横坐标为m,用含m的式子表示△BCD的面积为m;
(3)如图1,若D是第四象限内直线y=-2上一点,S△ACD=S△ABC,则点D的坐标为(,-2);
(4)如图2,抛物线y=-x2+x+3经过A,B,C三点,若D为第一象限内抛物线上一点,设点D的横坐标为m,请用含m的代数式表示四边形COBD的面积为-m2+3m+6.
(一题多设问)如图1,已知抛物线y=ax2+bx-4与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点A,B的坐标分别为A(-2,0),B(8,0),P是直线 BC下方抛物线上一点.
图1
(1)该抛物线的解析式为y=x2-x-4;
(2)如图2,点P与点C关于抛物线对称轴对称,连接AC,CP,AP,求△ACP的面积;
图2
【自主解答】解:由题意,得C(0,-4),抛物线的对称轴为直线x=3,
∴P(6,-4),
∴CP=6,
∴S△ACP=×6×4=12.
(3)如图3,连接PB,PC,BC,求△PBC面积的最大值;
图3
【自主解答】解:由B(8,0),C(0,-4),得直线CB的解析式为y=x-4.
设点P(m,m2-m-4),0<m<8.
过点P作PQ∥y轴,交CB于点Q,则Q(m,m-4),
∴PQ=-m2+2m,
∴S△PBC=×(-m2+2m)×8=-m2+8m=-(m-4)2+16.
当m=4时,S△PBC最大,为16.
(4)如图4,AP与BC相交于点M,连接BP,若记△BPM的面积为S1,△ABM的面积为S2,求的最大值.
图4
【自主解答】解:过点P作PE∥y轴交BC于点E,过点A作AF∥PE,交BC的延长线于点F.
设P(m,m2-m-4).
由(3)知直线BC的解析式为y=x-4,∴E(m,m-4),F(-2,-5),
∴PE=m-4-(m2-m-4)=-m2+2m,AF=5.
∵AF∥PE,∴△MPE∽△MAF,∴=,
∴====-(m-4)2+,
∴的最大值为.
类型二 特殊三角形存在性问题
如图,在平面直角坐标系中,点A(1,0),点B(0,3),连接 AB,C为x轴上一点.若△ABC是等腰三角形,请你在图中画出符合条件的点C.
【自主解答】解:如图所示.
(一题多角度)如图,已知抛物线y=x2-x-4与x轴交于点A,B(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)【角度1】如图1,连接AC,BC,平移△ABC,平移后使点A落在抛物线上,点C落在x轴上,求此时点B的坐标;
图1
解:由题意,得A(-2,0),B(4,0),∴AB=6.
如图,平移后点A的纵坐标为4.
令x2-x-4=4,得x=1±,
∴此时点B的坐标为(7-,4)或(7+,4).
(2)【角度2】如图2,若P为x轴上的动点,是否存在点P,使得以点A,C,P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
图2
解:存在.
由题意,得A(-2,0),C(0,-4),
∴由勾股定理,得AC=2.
分以下三种情况讨论:
①当AP=AC时,如图2,
当点P位于点P1或P2处时,AP=AC=2,
∴P1(-2-2,0),P2(2-2,0);
②当PC=AC时,如图2,当点P位于点P3处时,PC=AC=2.
∵OC⊥AP,∴OP3=OA=2,∴P3(2,0);
③当PA=PC 时,如图2,当点P位于点P4处时,PA=PC.
设点P4的坐标为(m,0),则P4A=m+2,P4C=,
∴m+2=,解得m=3,
∴P4(3,0).
综上所述,点P的坐标为(-2-2,0),(2-2,0),(2,0)或(3,0).
(3)【角度3】如图3,连接BC,若H为抛物线的对称轴上的动点,是否存在点H,使得以点B,C,H为顶点的三角形为直角三角形?若存在,求出点H的坐标;若不存在,请说明理由.
图3
解:存在.∵抛物线的解析式为y=x2-x-4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1.
分以下三种情况讨论:
①当∠HBC=90°时,如答图1,点H位于点H1处,抛物线的对称轴交x轴于点F,
∴BF=3,∴△H1FB∽△BOC,∴=.
答图1
∵B(4,0),∴BO=4,∴=,
∴H1F=3,∴点H1的坐标为(1,3);
②当∠HCB=90°时,如答图1,点H位于点H2处,过点H2作H2G⊥y轴于点G.
同理可得△CGH2∽△BOC,
∴=,∴=,
∴CG=1,∴OG=OC+CG=5,
∴H2F=5,∴点H2的坐标为(1,-5);
答图2
③当∠BHC=90°时,如答图2,点H位于点H3或点H4处,抛物线的对称轴交x轴于点F,过点C作对称轴的垂线,垂足为K.
∵∠BH3C=90°,∴△CKH3∽△H3FB,
∴=,∴=,
解得H3F=-2-(舍去)或H3F=-2,
∴点H3的坐标为(1,-2);
同理可得,点H4的坐标为(1,-2-).
综上所述,点H的坐标为(1,3),(1,-5),(1,-2)或(1,-2-).
(4)【角度4】如图4,已知M,N分别为对称轴右侧抛物线和对称轴上的动点,是否存在点M,使得以点B,M,N为顶点的三角形是等腰直角三角形?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
图4
解:存在.设点M的坐标为(n,n2-n-4).
分以下三种情况:
①当MN=MB时,如答图3,点M位于点M1或M2处,点N相应的位于点N1或N2处,过点M1作M1H⊥x轴于点H,过点N1作N1K⊥HM,交HM1的延长线于点K,
答图3
∴∠N1KM1=∠M1HB=90°,∠N1M1K=∠M1BH.
∵M1N=M1B,∴△M1KN1≌△BHM1,
∴N1K=M1H,KM1=HB.
∵点M1的坐标为(n,n2-n-4),
∴M1H=n2-n-4,N1K=n-1,
∴n2-n-4=n-1,解得n=2+或2-(舍去),
∴点M1的坐标为(2+,1+);
同理可得点M2的坐标为(,1-);
②当NM=NB 时,如答图4,点M位于点M3或M4处,点N相应的点位于点N3或N4处,对称轴交x轴于点H,过点M3作对称轴的垂线,垂足为K.易得△M3KN3≌△N3HB.
答图4
∵点M3的坐标为(n,n2-n-4),
∴M3K=N3H=n-1,KN3=HB=3,KH=n2-n-4.
∵KH =KN3+N3H,
∴n2-n-4=3+n-1,解得n=-2(舍去)或n=6,
∴点M3的坐标为(6,8);
同理可得点M4的坐标为(2,-4);
答图5
③当BM=BN时,如答图5,点M位于点M5或M6处,点N相应的点位于点N5或N6处,对称轴交x轴于点H,过点M5作x轴的垂线,垂足为K.
易得△M5KB≌△BHN5,
∴KM5=HB=3,即n2-n-4=3,
解得n=1+或n=1-(舍去),
∴点M5的坐标为(1+,3);
同理可得点M6的坐标为(1+,-3).
综上所述,点M的坐标为(2+,1+),(,1-),(6,8),(2,-4),(1+,3)或(1+,-3).
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