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1、专题七 二次函数综合题,类型五全等三角形的存在性问题(铜仁2017.25(2)【方法指导】全等的两个三角形,在没指明对应点的情况下,理论上应分六种情况讨论,但实际问题中通常不超过四种,常见有如下两种类型,每类分两种情况讨论就可以了,典例精讲,例(2017铜仁25(1)(2)如图,抛物线yx2bxc经过点A(1,0),B(0,2),并与x轴交于点C,点M是抛物线对称轴l上任意一点(点M、B、C三点不在同一直线上)(1)求该抛物线所表示的二次函数的表达式;,例题图,【思维教练】将点A、B分别代入抛物线的表达式,通过解方程组,可得到b,c的值,解:将点A(1,0),B(0,2)代入yx2bxc中,得
2、 ,解得 ,二次函数表达式为yx2x2;,(2)在抛物线上找出两点P1、P2,使得MP1P2与MCB全等,并求出P1、P2的坐标,【思维教练】利用全等时对应边相等,结合抛物线的对称性,分两种情况:分别作B、C点关于对称轴对称的点,所作对称点即为所求P1,P2点;作BC的平行线,与抛物线的交点,即为所求P点,例题图,解:令yx2x20,得x11,x22,所以点C的坐标为(2,0)易得抛物线对称轴为x ,如解图,取点C关于对称轴l的对称点A,点B关于对称轴l的对称点为B(1,2),则当点P1,P2与A,B重合时,有MP1P2与MBC全等,此时,P1(1,0),P2(1,2),例题解图,过点M作MP
3、1BC,交抛物线于点P1,如解图,若MP1CCBM,则MP1CB.四边形MBCP1为平行四边形,xMxBxP1xC; xMxBxC 02 .将x 代入yx2x2中,得y ,P1( , ),此时P2与C点重合,P1 ( , ) ,P2(2,0)综上所述,满足条件的P1,P2点的坐标分别为P1(1,0),P2(1,2);P1 ( , ) ,P2(2,0),例题解图,针对演练,1. (2017包头)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线y x2bxc与x轴交于A(1,0),B(2,0)两点,与y轴交于点C.(1)求该抛物线的解析式;(2)直线yxn与抛物线在第四象限内交于点D,与线段BC交于点E,与x
4、轴交于点F,且BE4EC.求n的值;连接AC,CD,线段AC与线段DF交于点G,AGF与CGD是否全等?请说明理由,第1题图,解:(1)抛物线y x2bxc与x轴交于A(1,0),B(2,0)两点,将A(1,0),B(2,0)代入抛物线解析式可得 ,解得 ,该抛物线的解析式为y x2 x3;,(2) 如解图,过点E作EEx轴于点E,EEOC, ,BE4CE,BE4OE,设点E的坐标为(x,y),OEx,BE4x.点B坐标为(2,0),OB2,x4x2,x ,抛物线y x2 x3与y轴交于点C,当x0时,y3,C(0,3),第1题解图,设直线BC的解析式为ykxb1,B(2,0),C(0,3),
5、将B、C两点代入解析式,得 ,解得k ,直线BC的解析式为y x3.当x 时,代入直线BC的解析式,得y ,E( , )点E在直线yxn上, n ,n2;,全等;理由如下:直线EF的解析式为yx2,当y0时,x2,F(2,0),OF2.A(1,0),OA1,AF1,抛物线与直线yx2相交于点D,联立方程,得 ,解得 或 .点D在第四象限,点D的坐标为(1,3),点C的坐标为(0,3),CDx轴,CD1,AFGCDG,FAGDCG,CDAF1,AGFCGD(ASA),2. 如图,一次函数y x2与坐标轴分别交于A,B两点,抛物线y x2bxc经过点A,B,点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度
6、沿射线BA运动,点Q从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿射线AO运动,两点同时出发,运动时间为t秒(1)求此抛物线的表达式;(2)求当APQ为等腰三角形时,所有满足条件的t的值;(3)点P在线段AB上运动,请直接写出t为何值时,APQ的面积达到最大?此时,在抛物线上是否存在一点T,使得APTAPO?若存在,请直接写出点T的坐标;若不存在,请说明理由,第2题图,解:(1)把x0代入y x2中,得y2.把y0代入y x2中,得x2 .A(2 ,0),B(0,2),把A(2 ,0),B(0,2)分别代入y x2bxc中,得b ,c2,抛物线的表达式为y x2 x2;,(2)OA2 ,OB2,由勾股
7、定理,得AB 4,BAO30.运动t秒后,AQt,BP2t.由APQ为等腰三角形,有QAQP,APAQ,PAPQ三种情况,,当QPQA时,如解图,过点Q作QDAB于点D,则D为AP的中点在RtADQ中,QD AQ t,ADPD AQ t,AP t,BPAPAB,2t t4.解得t84 ;,第2题解图,当APAQ时,()若点P在x轴上方的直线AB上,APt,BP2t,BPAPAB,t2t4,解得t .()若点P在x轴下方的直线AB上,APBPABAQ,2t4t,解得t4;,当PAPQ时,如解图,过点P作PEAO于点E.则AE AQ t,在RtPEA中,PE AE t.AP2PE t.BPAPAB
8、,2t t4.解得t .综上所述,当APQ为等腰三角形时,t的值为84 或 或4或 ;,第2题解图,(3)如解图,过点P作PFAO于点F,延长FP交抛物线于点T,连接AT.PF为APQ底边AQ上的高AP42t,BAO30,PF AP2t.SAPQ AQPF t(2t) (t1)2 .当t1时,APQ的面积最大此时点P为AB的中点,且P( ,1)连接OP,则OPAPBP,点P( ,1),点T的横坐标为 ,,第2题解图,将x 代入抛物线的解析式,得y3.TPOP2.在RtTFA中,由勾股定理可知:TA2 ,AOTA.APTAPO.存在点T,使APTAPO,点T的坐标为( ,3),类型六切线问题(遵
9、义2015.27(3);铜仁2015.23(3)【方法指导】抛物线中有关圆的切线的问题,一般为两种类型:已知直线与圆相切的相关计算;已知直线与圆相切,求直线解析式对这两种问题,一般解题方法如下:已知圆与直线相切时,连接切点与圆心,得到垂直,再结合题干中的已知条件,利用直角三角形或相似三角形的性质进行计算;若判断抛物线对称轴与圆的位置关系,只要根据圆心到对称轴距离与圆半径大小关系即可确定;若已知圆与直线相切,需根据题意分析,切线只存在一条,还是两条,若为两条,常要进行分类讨论计算,然后根据勾股定理或相似列方程求出点坐标,得到直线解析式,典例精讲,例如图,抛物线与x轴交于点A(4,0),B(2,0
10、),与y轴交于点C(0,2)(1)求抛物线的解析式;【思维教练】根据题意设抛物线的顶点式,将C(0,2)代入即可得解,例题图,解:抛物线过点A(4,0),B(2,0),设抛物线解析式为:ya(x4)(x2),把C(0,2)代入,得2a4(2),即a ,所求抛物线的解析式为y (x4)(x2) x2 x2;,(2)若点D为该抛物线上的一个动点,且在直线AC上方,当以A、C、D三点为顶点的三角形面积最大时,求点D的坐标及此时三角形的面积; 【思维教练】求解此题,关键是用D的坐标表示出ACD的面积,且由题意知yD0,将ACD拆分成同底,且以点A、C为顶点的两个三角形求解,例题图,解:依题意可设D(x
11、, x2 x2)(4x0),如解图,连接AC,过点D作DFx轴交AC于点F,设直线AC的解析式为ykxb(k0),将点A(4,0),C(0,2)代入,得 ,解得 ,直线AC的解析式为y x2,F(x, x2),,SADCSADFSCDF (xDxA)(yDyF) (xCxD)(yDyF) (xCxA)(yDyF) 4( x2 x2 x2) x22x (x2)22, 0,4x0,当x2时,SADC有最大值,最大值为2,此时D(2,2);,例题解图,(3)以AB为直径作M,直线l经过点E(1,5),并且与M相切,求直线l的解析式【思维教练】解此题的关键是确定切点坐标,设切点为F,由题可得圆心点M坐
12、标、半径长,点M与E为平行于y轴的直线上的两点,有切点,故构造直角三角形是解题切入点,由于过圆外一点存在两条圆的切线,故此题有两种情况,例题图,解:如解图,以AB为直径作M,且由解图易知,存在两条过点E且与M相切的直线l1,l2,切点分别为P、Q,连接MP,MQ,AB6,以AB为直径的M的半径为3,即M(1,0),设切点Q坐标为(m,n),且m0,MQEQ,ME5,MQ3,由勾股定理得EQ 4, ,解得 或 (舍去),点Q( , ),同理可得点P( , ),,例题解图,设直线l1和直线l2的解析式分别为y1k1xb1,y2k2xb2,则 ,解得 ; ,解得 .直线l1、l2的解析式分别是y1
13、x ,y2 x .直线l的解析式是y x 或y x .,针对演练,1. 如图,抛物线yax2bx3(a0)与x轴交于A(3,0)、B两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴是直线x1,D为抛物线的顶点,点E在y轴C点的上方,且CE .(1)求抛物线的解析式及顶点D的坐标;(2)求证:直线DE是ACD的外接圆的切线,第1题图,(1)解:抛物线的解析式为yax2bx3,对称轴为直线x1,x 1,即b2a,点A(3,0)在抛物线上,9a3b30,联立得 ,解得 ,抛物线的解析式为yx22x3.当x1时,y1234,顶点D的坐标为(1,4);,(2)证明:点C是抛物线yx22x3与y轴的交点,点C的坐标为
14、(0,3),AC3 ,CD ,AD2 ,AC2CD2AD2,ACD是直角三角形,且ACD90,AD是ACD外接圆的直径如解图,过点E作EFCD于点F,tanECD 1,ECD45,EFCF CE ,,第1题解图,CD ,DFCDCF ,tanEDF ,tanCAD tanCDE,CADCDE,CDECDACDACAD90,即EDA90,DE是ADC的外接圆的切线,2. 如图,抛物线yax2bxc(c0)经过x轴上的两点A(x1,0)、B(x2,0)和y轴上的点C(0, ),P的圆心P在y轴上,且经过B、C两点,若b a,AB2 .(1)求抛物线的解析式;(2)D在抛物线上,且C、D两点关于抛物
15、线的对称轴对称,问直线BD是否经过圆心P?并说明理由;(3)设直线BD交P于另一点E,求经过点E的P的切线的解析式,第2题图,解:(1)y轴上的点C(0, ),c ,由题意知,b a,AB2 ,令ax2 ax 0,|x1x2|2 ,解得a ,b ;抛物线的解析式是:y x2 x ;,(2)直线BD经过圆心P.理由如下:由(1)知对称轴为x ,D( , ),,令 x2 x 0,得x1 ,x2 ,即A( ,0),B( ,0),则直线BD的解析式为y x ,如解图,连接BP,设P的半径为R,根据勾股定理知BP2OB2OP2,R2( )2( R)2,解得R1,则OPOCR 1 ,P(0, ),点P的坐标满足直线BD的解析式y x .直线BD经过圆心P;,第2题解图,(3)如解图,过点E作EFy轴于点F,得OPBFPE,E( ,1),设经过E点P的切线L交y轴于点Q.则PEQ90,EFPQ,PE2PEPQ,PQ2,Q(0, ),P的切线的解析式为y x .,