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中考数学压轴题-二次函数(平行四边形存在性)

 中学解题思维 2022-04-19

这道题没有送分部分,即使求解析式也不是简简单单的代入求值那么随便;

二次函数除了经过(-1,0)这个点可以得到a-b+c=0之外,就只剩下一个不等式关系了,

∴突破点就在这个不等式中

题上说了对于任意的实数x,这个不等式都成立

那么很容易联想到

ax²+bx+c-(4x-12)≥0恒成立

以及2x²-8x+6-(ax²+bx+c)≥0恒成立

二次函数大于等于0恒成立,可以知道△≤0

那么能够得到两个判别式小于等于0

即(b-4)²-4a(c+12)≤0和(8+b)-4(2-a)(6-c)≤0

对两个不等式同时整理,以及将b=a+c代入可得

(a-c)²+16-56a-8c≤0和(a-c)²+16+40a+24c≤0

二者存在共同部分,那么我们可以让共同部分放在不等式的左边

(a-c)²+16≤56a+8c和(a-c)²+16≤-40a-24c

根据恒成立问题,可知56a+8c=-40a+24c

可得c=-3a

将c=-3a重新代入一个不等式中

可得(a-1)²≤0

则a=1

c=-3

从而b=-2

∴解析式可得y=x²-2x-3

在红色部分不等式那里我们利用了不等号左边相同且恒成立的关系,得到了右边相等,从而找到a和c的关系,那么想象一下,如果我们从一开始就找这个恒成立的特殊情况,让4x-12=2x²-8x+6,则会产生什么效果呢

∵题上说了对于任意的x都成立

∴肯定有一个x能让不等号都取等号的情况

∴我们要找到的就是这个特殊点

根据4x-12=2x²-8x+6

整理可得2x²-12x+18=0

化简为x²-6x+9=0

则x=3

说明在x=3时,取等号

将其代入4x-12可得此时的点坐标

此时的这个坐标为(3,0)

说明二次函数也经过这个点,

这个时候观察二次函数经过的两个点(-1,0)和(3,0)

这不是和x轴的两个交点吗

∴我们可以得到交点式y=a(x+1)(x-3)=ax²-2ax-3a

连对称轴都能得手了,对称轴x=1

而ax²-2ax-3a≥4x-12要恒成立

则对于ax²-(2a+4)x-3a+12=0有两个相等的实数根

则有△=(2a+4)²+4a(3a-12)=0

可得a=1

从而得到二次函数解析式y=x²-2x-3

第二小题典型的平行四边形存在问题,常见类型的普通压轴内容,掌握住方法之后,其实就是无脑计算

只有一张草图,知道大致长什么样就行了,接下来的内容,我们只需要关注计算即可,几乎可以脱离图像,不用去纠结MN怎么画

根据解析式可得A(3, 0),C(0,-3)

我们以AC这条线段去讨论

如果AC作为平行四边形的边,则MN//AC,M可能在x轴上方,也可能在x轴下方,不知道在哪里,先不用去纠结

先考虑M在x轴上方的时候

这个时候我们知道AN和CM是两条对角线,则它们的中点就是对角线的交点,而A和N都是x轴上的点,∴这个交点肯定在x轴上,∴纵坐标为0

那么根据M在抛物线上,可设M(m,m²-2m-3),CM中点的纵坐标为0

则m²-2m-3-3=0

可解的m=1-√7或1+√7

则对角线交点可得

根据这个交点也是AN的中点,以及A的坐标

可得N(-√7-2, 0)或(√7-2 ,0)

如果M在x轴下方,则根据AC//MN,N和A都在x轴上,可知CM//AN

∴C和M在同一条平行x轴的直线上,则M纵坐标为-3

根据二次函数对称性可得M横坐标为2

∴CM=2,则AN=2

这个时候我们其实就能考虑N在A左边还是右边的问题了

∵我们现在讨论的是AC为边,∴M和N在AC的同侧,那就是右边了

∴可得N(5,0)

那么如果N在A的坐标呢,这样的话M和N就在AC的两侧,刚好AC成对角线了,∴就是我们接下来的要考虑的AC作为对角线的情况

现在都不用考虑了,答案都出来了

∴N(1,0)

综合以上,可得N的坐标有4个;

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