浙江省2019年中考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí) 第三章 函數(shù)及其圖像 第六節(jié) 二次函數(shù)的綜合應(yīng)用課件.ppt
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第六節(jié)二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,考點(diǎn)一二次函數(shù)與一元二次方程例1(2018湖北襄陽中考)已知二次函數(shù)y=x2-x+m-1的圖象與x軸有交點(diǎn),則m的取值范圍是()A.m≤5B.m≥2C.m<5D.m>2,【分析】根據(jù)已知拋物線與x軸有交點(diǎn)得出不等式,求出不等式的解集即可.【自主解答】∵二次函數(shù)y=x2-x+m-1的圖象與x軸有交點(diǎn),∴Δ=(-1)2-41(m-1)≥0,解得m≤5.故選A.,1.(2018湖南衡陽中考)如圖,拋物線y=ax2+bx+c與x軸交于點(diǎn)A(-1,0),頂點(diǎn)坐標(biāo)(1,n),與y軸的交點(diǎn)在(0,2),(0,3)之間(包含端點(diǎn)),則下列結(jié)論:①3a+b<0;②-1≤a≤-;③對于任意實(shí)數(shù)m,a+b≥am2+bm總成立;④關(guān)于x的方程ax2+bx+c=n-1有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根.其中結(jié)論正確的個(gè)數(shù)為(),A.1B.2C.3D.4,考點(diǎn)二利用二次函數(shù)解決實(shí)際生活中的最值問題例2(2018浙江衢州中考)某游樂園有一個(gè)直徑為16米的圓形噴水池,噴水池的周邊有一圈噴水頭,噴出的水柱為拋物線,在距水池中心3米處達(dá)到最高,高度為5米,且各方向噴出的水柱恰好在噴水池中心的裝飾物處匯合.如圖所示,以水平方向?yàn)閤軸,噴水池中心為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.,(1)求水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式;(2)王師傅在噴水池內(nèi)維修設(shè)備期間,噴水管意外噴水,為了不被淋濕,身高1.8米的王師傅站立時(shí)必須在離水池中心多少米以內(nèi)?(3)經(jīng)檢修評估,游樂園決定對噴水設(shè)施做如下設(shè)計(jì)改進(jìn):在噴出水柱的形狀不變的前提下,把水池的直徑擴(kuò)大到32米,各方向噴出的水柱仍在噴水池中心保留的原裝飾物(高度不變)處匯合,請?zhí)骄繑U(kuò)建改造后噴水池水柱的最大高度.,【分析】(1)根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)可設(shè)二次函數(shù)的頂點(diǎn)式,代入點(diǎn)(8,0),求出a值,此題得解;(2)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,求出當(dāng)y=1.8時(shí)x的值,由此即可得出結(jié)論;,(3)利用二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出拋物線與y軸的交點(diǎn)坐標(biāo),由拋物線的形狀不變可設(shè)改造后水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=-x2+bx+,代入點(diǎn)(16,0)可求出b值,再利用配方法將二次函數(shù)表達(dá)式變形為頂點(diǎn)式,即可得出結(jié)論.,【自主解答】(1)設(shè)水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x-3)2+5(a≠0).將(8,0)代入y=a(x-3)2+5得25a+5=0,解得a=-,∴水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=-(x-3)2+5(0<x<8).,(2)當(dāng)y=1.8時(shí),有-(x-3)2+5=1.8,解得x1=-1(舍去),x2=7,∴為了不被淋濕,身高1.8米的王師傅站立時(shí)必須在離水池中心7米以內(nèi).(3)當(dāng)x=0時(shí),y=-(x-3)2+5=.設(shè)改造后水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=-x2+bx+.,∵該函數(shù)圖象過點(diǎn)(16,0),∴0=-162+16b+,解得b=3,∴改造后水柱所在拋物線(第一象限部分)的函數(shù)表達(dá)式為y=-x2+3x+=-(x-)2+,∴擴(kuò)建改造后噴水池水柱的最大高度為米.,利用二次函數(shù)解決實(shí)際問題中的最大(小)值時(shí),在解題方法上常用到待定系數(shù)法、配方法、公式法等.在數(shù)學(xué)思想方面同樣體現(xiàn)了函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化思想和分類討論思想等.求二次函數(shù)的表達(dá)式和函數(shù)的最大(小)值是考查重點(diǎn),解題過程中要注意自變量的取值范圍.,2.(2018四川達(dá)州中考)“綠水青山就是金山銀山”的理念已融入人們的日常生活中,因此,越來越多的人喜歡騎自行車出行.某自行車店在銷售某型號自行車時(shí),以高出進(jìn)價(jià)的50%標(biāo)價(jià).已知按標(biāo)價(jià)九折銷售該型號自行車8輛與將標(biāo)價(jià)直降100元銷售7輛獲利相同.,(1)求該型號自行車的進(jìn)價(jià)和標(biāo)價(jià)分別是多少元?(2)若該型號自行車的進(jìn)價(jià)不變,按(1)中的標(biāo)價(jià)出售,該店平均每月可售出51輛;若每輛自行車每降價(jià)20元,每月可多售出3輛,求該型號自行車降價(jià)多少元時(shí),每月獲利最大?最大利潤是多少?,解:(1)設(shè)進(jìn)價(jià)為x元,則標(biāo)價(jià)是1.5x元.由題意得1.5x0.98-8x=(1.5x-100)7-7x,解得x=1000,1.51000=1500(元).答:進(jìn)價(jià)為1000元,標(biāo)價(jià)為1500元.,(2)設(shè)該型號自行車降價(jià)a元,利潤為w元.由題意得w=(51+3)(1500-1000-a)=-(a-80)2+26460.∵-<0,∴當(dāng)a=80時(shí),w最大=26460.答:該型號自行車降價(jià)80元出售時(shí),每月獲利最大,最大利潤是26460元.,考點(diǎn)三利用二次函數(shù)解決幾何圖形中的最值問題例3(2018甘肅天水中考)如圖所示,在正方形ABCD和△EFG中,AB=EF=EG=5cm,F(xiàn)G=8cm,點(diǎn)B,C,F(xiàn),G在同一條直線l上.當(dāng)點(diǎn)C,F(xiàn)重合時(shí),△EFG以1cm/s的速度沿直線l向左開始運(yùn)動,ts后,正方形ABCD與△EFG重合部分的面積為S.請解答下列問題:,(1)當(dāng)t=3時(shí),求S的值;(2)當(dāng)t=5時(shí),求S的值;(3)當(dāng)5<t<8時(shí),求S與t的函數(shù)關(guān)系式,并求出S的最大值.,【分析】(1)首先確定重疊部分是三角形,再根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)求出高,進(jìn)而得出面積;(2)確定重疊部分的面積是四邊形,再根據(jù)△EFG的面積-△CHG的面積計(jì)算即可;(3)先確定重疊部分是五邊形,然后根據(jù)相似三角形的判定和性質(zhì)表示出對應(yīng)邊,再根據(jù)S=S△EFG-S△BFH-S△CGP,列出S關(guān)于t的關(guān)系式,再根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)討論最值即可.,【自主解答】如圖,過點(diǎn)E作EM⊥l于點(diǎn)M.∵EF=EG=5cm,F(xiàn)G=8cm,∴FM=MG=4cm.在Rt△EFM中,根據(jù)勾股定理得EM=3cm.由△EFG以1cm/s的速度運(yùn)動,可知CF=tcm.(1)當(dāng)t=3時(shí),CF=3cm<CM,知重疊部分為△CFH,如圖所示,,∵∠FCH=∠FME,∠HFC=∠EFM,∴△FCH∽△FME,∴=.∵CF=3cm,F(xiàn)M=4cm,EM=3cm,∴CH=cm.則S=CFCH=(cm2).,(2)如圖所示,當(dāng)t=5時(shí),點(diǎn)F與點(diǎn)B重合,S△CHG=cm2,S=S△EFG-S△CHG=FGEM-S△CHG=12-=(cm2).,(3)如圖,當(dāng)5<t<8時(shí),重疊部分是五邊形,BF=(t-5)cm,CG=(8-t)cm.∵∠FBH=∠FME,∠HFB=∠EFM,∴△FBH∽△FME,∴=.,∵BF=(t-5)cm,F(xiàn)M=4cm,EM=3cm,則BH=(t-5)cm.∴S△BFH=BFBH=(t-5)2=t2-t+.同理可得CP=(8-t)cm,∴S△CGP=CGCP=(8-t)2=t2-6t+24,∴S=S△EFG-S△BFH-S△CGP=-(t-)2+.當(dāng)t=時(shí),S的最大值為cm2.,構(gòu)造二次函數(shù)來確定幾何圖形中的有關(guān)面積最大值的問題是近年來常考的題型,求解這類問題,實(shí)際上,只要我們能充分運(yùn)用條件,根據(jù)圖形的特點(diǎn),綜合運(yùn)用所學(xué)知識,如勾股定理、全等三角形、相似三角形、解直角三角形、圖形的面積公式等來尋求等量關(guān)系,從而構(gòu)造出二次函數(shù),再利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.,3.(2018四川自貢中考)如圖,拋物線y=ax2+bx-3過A(1,0),B(-3,0),直線AD交拋物線于點(diǎn)D,點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為-2,點(diǎn)P(m,n)是線段AD上的動點(diǎn).,(1)求直線AD及拋物線的表達(dá)式;(2)過點(diǎn)P的直線垂直于x軸,交拋物線于點(diǎn)Q,求線段PQ的長度l與m的關(guān)系式,m為何值時(shí),PQ最長?(3)在平面內(nèi)是否存在整點(diǎn)(橫、縱坐標(biāo)都為整數(shù))R,使得P,Q,D,R為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,直接寫出點(diǎn)R的坐標(biāo);若不存在,說明理由.,解:(1)把(1,0),(-3,0)代入函數(shù)表達(dá)式得拋物線的表達(dá)式為y=x2+2x-3.當(dāng)x=-2時(shí),y=(-2)2+2(-2)-3=-3,即D(-2,-3).,設(shè)AD的表達(dá)式為y=kx+q,將A(1,0),D(-2,-3)代入得故直線AD的表達(dá)式為y=x-1.,(2)設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(m,m-1),Q(m,m2+2m-3),l=(m-1)-(m2+2m-3),化簡得l=-m2-m+2,配方得l=-(m+)2+.當(dāng)m=-時(shí),l最大=.,(3)由(2)可知,0<PQ≤.當(dāng)PQ為邊時(shí),DR∥PQ且DR=PQ.∵R是整點(diǎn),D(-2,-3),∴PQ是正整數(shù),∴PQ=1或PQ=2.當(dāng)PQ=1時(shí),DR=1,此時(shí)點(diǎn)R的橫坐標(biāo)為-2,縱坐標(biāo)為-3+1=-2或-3-1=-4,,∴R(-2,-2)或R(-2,-4).當(dāng)PQ=2時(shí),DR=2,此時(shí)點(diǎn)R的橫坐標(biāo)為-2,縱坐標(biāo)為-3+2=-1或-3-2=-5,即R(-2,-1)或R(-2,-5).當(dāng)PQ為對角線時(shí),,設(shè)點(diǎn)R的坐標(biāo)為(n,n+m2+m-3),Q(m,m2+2m-3),則QR2=2(m-n)2.又∵P(m,m-1),D(-2,-3),∴PD2=2(m+2)2,∴(m+2)2=(m-n)2,解得n=-2(不合題意,舍去)或n=2m+2.,∴點(diǎn)R的坐標(biāo)為(2m+2,m2+3m-1).∵R是整點(diǎn),-2<m<1,∴當(dāng)m=-1時(shí),點(diǎn)R的坐標(biāo)為(0,-3).當(dāng)m=0時(shí),點(diǎn)R的坐標(biāo)為(2,-1).綜上所述,存在滿足條件的點(diǎn)R,它的坐標(biāo)為(-2,-2)或(-2,-4)或(-2,-1)或(-2,-5)或(0,-3)或(2,-1).,考點(diǎn)四二次函數(shù)與一次函數(shù)、反比例函數(shù)的綜合性問題例4(2018湖北鄂州中考)如圖,已知直線y=x+與拋物線y=ax2+bx+c相交于A(-1,0),B(4,m)兩點(diǎn),拋物線y=ax2+bx+c交y軸于點(diǎn)C(0,-),交x軸正半軸于D點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為M.,(1)求拋物線的表達(dá)式及點(diǎn)M的坐標(biāo);(2)設(shè)點(diǎn)P為直線AB下方的拋物線上一動點(diǎn),當(dāng)△PAB的面積最大時(shí),求此時(shí)△PAB的面積及點(diǎn)P的坐標(biāo);(3)點(diǎn)Q為x軸上一動點(diǎn),點(diǎn)N是拋物線上一點(diǎn),當(dāng)△QMN∽△MAD(點(diǎn)Q與點(diǎn)M對應(yīng)),求Q點(diǎn)的坐標(biāo).,【分析】(1)將B(4,m)代入一次函數(shù)的關(guān)系式即可求得點(diǎn)B的坐標(biāo),再將A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)代入二次函數(shù)關(guān)系式即可求出其關(guān)系式,再將其化為頂點(diǎn)式就能得到點(diǎn)M的坐標(biāo).,(2)過點(diǎn)P作PE⊥x軸,交AB于點(diǎn)E,交x軸與點(diǎn)G,過點(diǎn)B作BF⊥x軸于點(diǎn)F,則S△CDE=PEAF,求出直線AB的關(guān)系式,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,m2-m-),則點(diǎn)E的坐標(biāo)為(m,m+),即可得到S△CDE的函數(shù)關(guān)系式,將其化為頂點(diǎn)式即可求出最大值;(3)由勾股定理的逆定理可證得△MAD是等腰直角三角形,則QMN也是等腰直角三角形,從而得到點(diǎn)Q的坐標(biāo).,【自主解答】(1)將B(4,m)代入y=x+得m=4+=,∴B(4,).將A(-1,0),B(4,),C(0,-)代入y=ax2+bx+c,解得拋物線的表達(dá)式為y=x2-x-=(x-1)2-2,故頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為(1,-2).,(2)如圖,過點(diǎn)P作PE⊥x軸,交AB于點(diǎn)E,交x軸與點(diǎn)G,過點(diǎn)B作BF⊥x軸于點(diǎn)F.,(3)∵拋物線的表達(dá)式為y=x2-x-=(x-1)2-2,∴拋物線的對稱軸為直線x=1.又∵A(-1,0),∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(3,0).又∵M(jìn)的坐標(biāo)為(1,-2),∴AD=3-(-1)=4,AD2=42=16,AM2=(-1-1)2+(0-2)2=8,DM2=(3-1)2+(0+2)2=8,∴AD2=AM2+DM2,且AM=DM,,∴△MAD是等腰直角三角形,∠AMD=90.又∵△QMN∽△MAD,∴△QMN也是等腰直角三角形,且QM=QN,∠MQN=90,∠QMN=45.又∵∠AMD=90,∴∠AMQ=∠QMD=45,,此時(shí)點(diǎn)D(或點(diǎn)A)與點(diǎn)N重合,如圖,此時(shí)MQ⊥x軸,故點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(1,0).,二次函數(shù)與一次函數(shù)、反比例函數(shù)的綜合性問題,往往涉及利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)的表達(dá)式,一次函數(shù)、反比例函數(shù)和二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,三角形的面積,二次函數(shù)最值的求法,綜合性較強(qiáng),利用數(shù)形結(jié)合、分類討論是解題的關(guān)鍵.,4.(2018山東日照中考)在平面直角坐標(biāo)系中,我們把橫、縱坐標(biāo)均為整數(shù)的點(diǎn)叫做整點(diǎn).已知反比例函數(shù)y=(m<0)與y=x2-4在第四象限內(nèi)圍成的封閉圖形(包括邊界)內(nèi)的整點(diǎn)的個(gè)數(shù)為2,則實(shí)數(shù)m的取值范圍為___________.,-2≤m<-1,考點(diǎn)五二次函數(shù)綜合題百變例題(2018山東濟(jì)寧中考)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)A(3,0),B(-1,0),C(0,-3).,(1)求該拋物線的表達(dá)式;(2)若以點(diǎn)A為圓心的圓與直線BC相切于點(diǎn)M,求切點(diǎn)M的坐標(biāo);(3)若點(diǎn)Q在x軸上,點(diǎn)P在拋物線上,是否存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.,【分析】(1)已知A,B兩點(diǎn)坐標(biāo),可得y=a(x-3)(x+1),再將點(diǎn)C坐標(biāo)代入即可解得;(2)過點(diǎn)A作AM⊥BC,利用全等三角形求出點(diǎn)N的坐標(biāo),再利用待定系數(shù)法求出直線AM的表達(dá)式,同理可求出直線BC的表達(dá)式,聯(lián)立求出M坐標(biāo)即可;(3)存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,分兩種情況,利用平移規(guī)律確定出P的坐標(biāo)即可.,【自主解答】(1)∵拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)A(3,0),B(-1,0),∴y=a(x-3)(x+1).又∵拋物線經(jīng)過點(diǎn)C(0,-3),∴-3=a(0-3)(0+1),解得a=1,∴拋物線的表達(dá)式為y=(x-3)(x+1),即y=x2-2x-3.,(2)如圖,過點(diǎn)A作AM⊥BC,垂足為點(diǎn)M,AM交y軸于點(diǎn)N,,∴∠BAM+∠ABM=90.在Rt△BCO中,∠BCO+∠ABM=90,∴∠BAM=∠BCO.∵A(3,0),B(-1,0),C(0,-3),∴AO=CO=3,OB=1.又∵∠BAM=∠BCO,∠BOC=∠AON=90,,∴△AON≌△COB,∴ON=OB=1,∴N(0,-1).設(shè)直線AM的函數(shù)表達(dá)式為y=kx+b,把A(3,0),N(0,-1)代入得解得∴直線AM的函數(shù)表達(dá)式為y=x-1.,(3)存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.設(shè)Q(t,0),P(m,m2-2m-3).分兩種情況考慮:當(dāng)四邊形BCQP為平行四邊形時(shí),由B(-1,0),C(0,-3),根據(jù)平移規(guī)律得-1-m=0-t,0-(m2-2m-3)=-3-0,解得m=1.,當(dāng)m=1+時(shí),m2-2m-3=8+2-2-2-3=3,即P(1+,3);當(dāng)m=1-時(shí),m2-2m-3=8-2-2+2-3=3,即P(1-,3).當(dāng)四邊形BCPQ為平行四邊形時(shí),,由B(-1,0),C(0,-3),根據(jù)平移規(guī)律得-1-t=0-m,0-0=-3-(m2-2m-3),解得m=0或2.當(dāng)m=0時(shí),P(0,-3)(舍去);當(dāng)m=2時(shí),P(2,-3).綜上所述,存在以點(diǎn)B,C,Q,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1+,3)或(1-,3)或(2,-3).,變式1:若點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn),求△ACD面積與△ABC面積的比.解:如圖,連結(jié)AC,AD,CD,作DL⊥x軸于點(diǎn)L.,變式2:若E是x軸上一個(gè)動點(diǎn),過E作射線EF∥BC交拋物線于點(diǎn)F,隨著E點(diǎn)的運(yùn)動,在拋物線上是否存在這樣的點(diǎn)F,使以B,E,F(xiàn),C為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求點(diǎn)F的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.,解:存在.理由如下:①如圖,當(dāng)點(diǎn)F在x軸下方時(shí),作FR⊥x軸于點(diǎn)R.,∵四邊形BCFE為平行四邊形,∴EFBC,∴△ERF≌△BOC,∴RF=OC=3,∴-3=x2-2x-3,解得x=2或x=0(與C點(diǎn)重合,舍去),∴F(2,-3).,②如圖,當(dāng)F在x軸上方時(shí),作FS⊥x軸于點(diǎn)S.,∵四邊形BCEF為平行四邊形,∴EFBC,∴△EFS≌△BCO,∴FS=OC=3,∴3=x2-2x-3,解得x1=1+,x2=1-.綜上所述,F(xiàn)點(diǎn)為(2,-3)或(1+,3)或(1-,3).,變式3:如圖,若點(diǎn)G是線段AC上的點(diǎn)(不與A,C重合),過G作GH∥y軸交拋物線于H,若點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為m,請用m的代數(shù)式表示GH的長.,解:設(shè)直線AC的表達(dá)式為y=kx-3,則有0=3k-3,解得k=1,故直線AC的表達(dá)式為y=x-3.已知點(diǎn)G的橫坐標(biāo)為m,則G(m,m-3),H(m,m2-2m-3),∴GH=m-3-(m2-2m-3)=-m2+3m(0- 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