本题选自2022年齐齐哈尔中考数学压轴题,考查正方形的存在性问题,属于较为典型的题目。一般此类问题转化等腰直角三角形的存在性问题,构造三垂直模型进行求解,具体请看分析。
【题目】
(2022齐齐哈尔)综合与探究如图,某一次函数与二次函数的图象交点为,.(1)求抛物线的解析式;(2)点为抛物线对称轴上一动点,当与的和最小时,点的坐标为 ;(3)点为抛物线位于线段下方图象上一动点,过点作轴,交线段于点,求线段长度的最大值;(4)在(2)条件下,点为轴上一点,点为直线上一点,点为平面直角坐标系内一点,若以点,,,为顶点的四边形是正方形,请直接写出点的坐标.
【分析】
(1)求解析式,待定系数法。
将,代入得,,,抛物线的解析式为。(2)当点A、C、B三点共线时AC+BC最小,最小值为AB的长。那么只需求出AB的解析式,令x=1即可,得到点C的坐标为(1,2)。
(3)本小题求线段DE的最大值,其实以往较多出现的是三角形面积的最大值,本质是一样的,只是转化为求铅垂高的最大值而已,方法都是设点坐标,然后相减,得到关于x的二次多项式求最值。
如图,设点D(x,x-2x-3),则E(x,x+1),
那么可以得到DE=-x+3x+4,
可以得到当x=3/2时,得到DE的最大值为25/4。
(4)本题是一定三动型正方形的存在性问题。但是只要确定了三点的坐标,那么第四点的坐标就确定了。
已知点C(1,2),而点F在AB上,那么就可以进行分类讨论。
①若∠MCF=90°,可以得到如下图形。
过点C作CM⊥AB,以CM为边构造正方形,可以分为上下两种情况,此时得到点N的坐标分别为(-1,2)和(1,4)。
②当∠CMF=90°时,可以得到如下的图形。那么可以得到点N的坐标为(1,1)。
③当∠CFM=90°时,可以得到如下图形。
那么就可以得到点N的坐标为(1/2,5/2)。
【总结】
存在性问题,一般均需要讨论,需要根据边或角的关系进行分类讨论,再求解即可。
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