【浙教版】中考数学难题突破:专题九二次函数为背景的动态问题含答案

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1、2019届数学中考复习资料难题突破专题九二次函数为背景的动态问题 以函数为背景的动态问题是近年来中考的一个热点问题,动态包括点动、线动和面动三大类,解这类题目要“以静制动”,即把动态问题变为静态问题来解类型1动态下的面积最值问题图Z911 如图Z91,抛物线yx2x9与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,连结BC,AC.(1)求AB和OC的长;(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A,B不重合),过点E作直线l平行于BC,交AC于点D.设AE的长为m,CDE的面积为S,求S关于m的函数表达式,并写出CDE面积的最大值 例题分层分析 (1)已知抛物线的函数表达式,当x0时,可确定C点坐

2、标;当y0时,可确定点A,B的坐标,进而确定AB,OC的长(2)首先用m列出AEC的面积表达式为_;再根据直线lBC,可得出AED与ABC相似,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到AED的面积表达式为_;AEC与AED的面积差即为CDE的面积,则CDE的面积S_,根据二次函数的性质可得到S的最大值 解题方法点析 解此类问题的关键在于通过三角形相似、三角形面积公式以及面积转化等方法求出所求图形的面积表达式,然后根据函数性质求最值类型2二次函数与几何图形综合型动态问题2 如图Z92所示,在平面直角坐标系中,已知点A(0,2),B(2,0),过点B和线段OA的中点C作直线BC,以线段BC为边向上作

3、正方形BCDE.(1)填空:点D的坐标为_,点E的坐标为_;(2)若抛物线yax2bxc(a0)经过A,D,E三点,求该抛物线的函数表达式;(3)若正方形和抛物线均以每秒个单位长度的速度沿射线BC同时向上平移,直至正方形的顶点E落在y轴上时,正方形和抛物线均停止运动在运动过程中,设正方形落在y轴右侧部分的面积为S,求S关于平移时间t(秒)的函数表达式,并写出相应自变量t的取值范围;运动停止时,求抛物线的顶点坐标图Z92 例题分层分析 (1)构造全等三角形,由全等三角形对应线段之间的相等关系,求出点D,E的坐标(2)利用_法求出抛物线的函数表达式(3)为求S的函数表达式,需要识别正方形(与抛物线

4、)的运动过程正方形的平移,从开始到结束,总共历时秒,期间可以划分成三个阶段:当0t时,当_时,当_时,每个阶段的函数表达式不同,请对照图形认真思考;当运动停止时,点E到达_,点E(3,2)运动到点E,可知整条抛物线向右平移了_个单位长度,向上平移了_个单位长度由此得到平移之后的抛物线的函数表达式,进而求出其顶点坐标专 题 训 练12017丽水 如图Z93,在ABC中,A30,点P从点A出发以2 cm/s的速度沿折线ACB运动,点Q从点A出发以a(cm/s)的速度沿AB运动P,Q两点同时出发,当某一点运动到点B时,两点同时停止运动设运动时间为x(s),APQ的面积为y(cm2),y关于x的函数图

5、象由C1,C2两段组成,如图所示(1)求a的值;(2)求图中图象C2段的函数表达式;(3)当点P运动到线段BC上某一段时APQ的面积大于当点P在线段AC上任意一点时APQ的面积,求x的取值范围图Z9322017广安 如图Z94,已知抛物线yx2bxc与y轴相交于点A(0,3),与x轴正半轴相交于点B,对称轴是直线x1.(1)求此抛物线的解析式以及点B的坐标(2)动点M从点O出发,以每秒2个单位长度的速度沿x轴正方向运动,同时动点N从点O出发,以每秒3个单位长度的速度沿y轴正方向运动,当N点到达A点时,M,N同时停止运动过动点M作x轴的垂线交线段AB于点Q,交抛物线于点P,设运动的时间为t秒当t

6、为何值时,四边形OMPN为矩形?当t0时,BOQ能否为等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,请说明理由图Z9432017金华 如图Z95,在平面直角坐标系中,四边形OABC各顶点的坐标分别为O(0,0),A(3,3 ),B(9,5 ),C(14,0),动点P与Q同时从O点出发,运动时间为t秒,点P沿OC方向以1单位长度/秒的速度向点C运动,点Q沿折线OAABBC运动,在OA,AB,BC上运动的速度分别为3,(单位长度/秒)当P,Q中的一点到达C点时,两点同时停止运动(1)求AB所在直线的函数表达式;(2)如图,当点Q在AB上运动时,求CPQ的面积S关于t的函数表达式及S的最大值;(3)在P,Q

7、的运动过程中,若线段PQ的垂直平分线经过四边形OABC的顶点,求相应的t值图Z95参考答案类型1动态下的面积最值问题例1【例题分层分析】(2)SACEmSADEm2mm2解:(1)已知抛物线的函数表达式为yx2x9,当x0时,y9,则C(0,9);当y0时,x2x90,得x13,x26,则A(3,0),B(6,0),AB9,OC9.(2)EDBC,AEDABC,SADEm2.SACEAEOCm9m,SSACESADEmm2,当m时,S取得最大值,最大值为.类型2二次函数与几何图形综合型动态问题例2【例题分层分析】(2)待定系数(3)t11ty轴3解:(1)由题意可知:OB2,OC1.如图所示,

8、过点D作DHy轴于点H,过点E作EGx轴于点G.易证CDHBCO,DHOC1,CHOB2,D(1,3)同理EBGBCO,BGOC1,EGOB2,E(3,2)D(1,3),E(3,2)(2)因为抛物线经过点A(0,2),D(1,3),E(3,2),所以解得抛物线的函数表达式为yx2x2.(3)当点D运动到y轴上时,t.当0t时,如图(a)所示设DC交y轴于点F,tanBCO2,又BCOFCC,tanFCC2,即2.CCt,FC2 t,SC CFCCFCt2 t5t2.当点B运动到点C时,t1.当t1时,如图(b)所示设DE交y轴于点G,过点G作GHBC于点H.在RtBOC中,BC,GH,CHGH

9、.CCt,HCt,GDt,S梯形C CDG(tt)5t.当点E运动到y轴上时,t.当1t时,如图(c)所示设DE,EB分别交y轴于点M,N,CCt,BC,CBt,BN2CB2 t2 .BE,ENBEBN3 2 t,EMEN(3 2 t),SMNE(3 2 t)(3 2 t)5t215t,S五边形BCDMNS正方形BCDESMNE()25t215t.综上所述,S关于t的函数关系式为:当0t时,S5t2;当t1时,S5t;当1t时,S5t215t.当点E运动到点E时,运动停止,如图(d)所示CBEBOC90,BCOBCE,BOCEBC,.OB2,BEBC,CE,OEOCCE1,E.由点E(3,2)

10、运动到点E,可知整条抛物线向右平移了3个单位长度,向上平移了个单位长度yx2x2,原抛物线的顶点坐标为,运动停止时,抛物线的顶点坐标为.专题训练1解:(1)如图,过点P作PDAB于点D.A30,PA2x,PDPAsin302xx,yAQPDaxxax2.由图象得,当x1时,y,则a12,a1.(2)当点P在BC上时(如图),PB522x102x,PDPBsin B(102x)sin ByAQPDx(102x)sin B由图象得,当x4时,y,4(108)sinB,sinB,yx(102x)x2x.(3)由C1,C2的函数表达式,得x2x2x,解得x10(舍去),x22.由图象得,当0x2时,函

11、数yx2的最大值为y222.将y2代入函数yx2x,得2x2x,解得x12,x23,由图象得,x的取值范围是2x3.2解:(1)抛物线yx2bxc与y轴交于点A(0,3),c3.对称轴是直线x1,1,解得b2,抛物线的解析式为yx22x3.令y0,得x22x30,解得x13,x21(不合题意,舍去),点B的坐标为(3,0)(2)由题意得ON3t,OM2t,则点P(2t,4t24t3),四边形OMPN为矩形,PMON,即4t24t33t,解得t11,t2(不合题意,舍去),当t1秒时,四边形OMPN为矩形能,在RtAOB中,OA3,OB3,ABO45.若BOQ为等腰三角形,则有三种情况:若OQB

12、Q,如图所示,则M为OB中点,OMOB,t2(秒);若OQOB,OA3,OB3,点Q与点A重合,即t0(不合题意,舍去);若OBBQ,如图所示,则BQ3,BMBQcos453,OMOBBM3,t2(秒)综上所述,当t为秒或秒时,BOQ为等腰三角形3解:(1)设AB所在直线的函数表达式为ykxb,把A(3,3 ),B(9,5 )代入ykxb,得解得AB所在直线的函数表达式为yx2 .(2)由题意知,OPt,PC14t,PCQ中PC边上的高为t2 ,S(14t)(t2 )t2t14 (2t6)当t5时,S有最大值为.(3)当0t2时,线段PQ的中垂线经过点C(如图),连结QC,可得方程(t)2(14t)2(14t)2,解得t1,t20(舍去),此时t.当2t6时,线段PQ的中垂线经过点A(如图),连结AP,可得方程(3 )2(t3)2(t2)2,解得t1,t2(舍去),此时t.当6t10时,.线段PQ的中垂线经过点C(如图),可得方程14t25t,解得t.线段PQ的中垂线经过点B(如图),连结PB,可得方程(5 )2(t9)2,解得t1,t2(舍去),此时t.综上所

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