本题选自2022年广西河池中考数学压轴题,以抛物线为背景,将抛物线进行中心对称变换,求面积和最小与等腰三角形的存在性问题。属于常考题。 【题目】 (2022·河池)在平面直角坐标系中,抛物线L1:y=ax²+2x+b与x轴交于两点A,B(3,0),与y轴交于点C(0,3). (1)求抛物线L1的函数解析式,并直接写出顶点D的坐标; (2)如图,连接BD,若点E在线段BD上运动(不与B,D重合),过点E作EF⊥x轴于点F,设EF=m,问:当m为何值时,△BFE与△DEC的面积之和最小; (3)若将抛物线L1绕点B旋转180°得抛物线L2,其中C,D两点的对称点分别记作M,N.问:在抛物线L2的对称轴上是否存在点P,使得以B,M,P为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由. 【分析】 (1)求抛物线的解析式,直接把点B与C的坐标代入即可。 得到抛物线的解析式为y=-x²+2x+3,用顶点坐标公式或者配方法,得到点D的坐标为(1,4)。 (2)求△BFE与△DEC的面积之和最小,由于四边形BOCD的面积不变,根据割补法,只需求四边形OCEF的面积最大值即可。 先求出直线BD的解析式,然后设点E的坐标表示出四边形的面积。 点B(3,0),D(1,4),则直线BD的解析式为y=-2x+6, 设点E的坐标为(x,-2x+6), 那么可以得到EF=-2x+6,OF=x, 则四边形OCEF的面积为 S=1/2(OC+EF)·OF=1/2x(9-2x), 当x=9/4时,S最大,此时m=3/2,△BFE与△DEC的面积之和最小。 (3)如图,先画出对应的图形,再进行求解。 本题主要考虑用代数法进行求解。 点B(3,0),M(6,-3)。 设点P(6,y), 那么分别可以表示出 BP²=9+y²,MP=(y+3)²,BM²=18, 那么两两相等,即可得到点P的坐标。 满足条件的点P的坐标为(5,√14),(5,-√14),(5,﹣1),(5,﹣3+√17),(5,﹣3-√17). 点的位置,根据两圆一线,可以得到。 【总结】 面积最值问题,一般设点坐标用割补法求解。等腰三角形的存在性问题,一般用代数法列方程比较简便。 更多精彩请看《中考数学压轴题全解析》! |
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