中考数学压轴题对称问题、双动点对称问题
(2014?济宁,第 22 题 11 分)如图,抛物线y=x+bx+c与x轴交于A(5,0) 、B (﹣1,0)两点,过点A作直线AC⊥x轴,交直线y=2x于点C; (1)求该抛物线的解析式; (2)求点A关于直线y=2x的对称点A′的坐标,判定点A′是否在抛物线上,并说 明理由; (3)点P是抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交线段CA′于点M,是否存 在这样的点P,使四边形PACM是平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存 在,请说明理由. 分(1)利用待定系数法求出抛物线的解析式; 2 析: (2)首先求出对称点A′的坐标,然后代入抛物线解析式,即可判定点A′是否在 抛物线上.本问关键在于求出A′的坐标.如答图所示,作辅助线,构造一对相 似三角形Rt△A′EA∽Rt△OAC,利用相似关系、对称性质、勾股定理,求出对称 点A′的坐标; (3)本问为存在型问题.解题要点是利用平行四边形的定义,列出代数关系式 求解.如答图所示,平行四边形的对边平行且相等,因此PM=AC=10;利用含未 知数的代数式表示出PM的长度,然后列方程求解. 解 解: (1)∵y=x2+bx+c与x轴交于A(5,0) 、B(﹣1,0)两点, 答: ∴,解得.∴抛物线的解析式为y=x2﹣x﹣ . (2)如答图所示,过点A′作A′E⊥x轴于E,AA′与OC交于点D, ∵点C在直线y=2x上,∴C(5,10) ∵点A和A′关于直线y=2x对称,∴OC⊥AA′,A′D=AD. ∵OA=5,AC=10, ∴OC= ∴AD= = .∴AA′= = , .∵S△OAC=OC?AD=OA?AC, 在Rt△A′EA和Rt△OAC中,∵∠A′AE+∠A′AC=90°,∠ACD+∠A′AC=90°, ∴∠A′AE=∠ACD.又∵∠A′EA=∠OAC=90°, ∴Rt△A′EA∽Rt△OAC.∴,即. ∴A′E=4,AE=8.∴OE=AE﹣OA=3.∴点A′的坐标为(﹣3,4) , 当x=﹣3 时,y= ×(﹣3)2+3﹣ =4.所以,点A′在该抛物线上. (3)存在.理由:设直线CA′的解析式为y=kx+b, 则,解得∴直线CA′的解析式为y=x+…(9 分) 设点P的坐标为(x,x2﹣x﹣ ) ,则点M为(x,x+ ∵PM∥AC, ) . ∴要使四边形PACM是平行四边形,只需PM=AC.又点M在点P的上方, ∴(x+)﹣(x2﹣x﹣ )=10. 解得x 1=2,x2=5(不合题意,舍去) 当x=2 时,y=﹣ . ∴当点P运动到(2,﹣ )时,四边形PACM是平行四边形. 点本题是二次函数的综合题型,考查了二次函数的图象及性质、待定系数法、相 评: 似、平行四边形、勾股定理、对称等知识点,涉及考点较多,有一定的难度.第 (2)问的要点是求对称点 A′的坐标,第(3)问的要点是利用平行四边形的定 义列方程求解. . (2014?贵州黔西南州, 第 26 题 16 分)如图所示,在平面直角坐标系中,抛物 线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0) 、B(1,0) 、C(0,3)三点,其顶点为D,连接 AD,点P是线段AD上一个动点(不与A、D重合) ,过点P作y轴的垂线,垂足点 为E,连接AE. (1)求抛物线的函数解析式,并写出顶点D的坐标; (2)如果P点的坐标为(x,y) ,△PAE的面积为S,求S与x之间的函数关系式, 直接写出自变量x的取值范围,并求出S的最大值; (3)在(2)的条件下,当S取到最大值时,过点P作x轴的垂线,垂足为F,连 接EF,把△PEF沿直线EF折叠,点P的对应点为点P′,求出P′的坐标,并判断P′ 是否在该抛物线上. 第 1 题图 分析:(1)由抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0) 、B(1,0) 、C(0,3)三点, 则代入求得a,b,c,进而得解析式与顶点D. (2)由P在AD上,则可求AD解析式表示P点.由S △APE=?PE?yP,所以 S可 表示,进而由函数最值性质易得S最值. (3)由最值时,P为(﹣,3) ,则E与C重合.画示意图,P 过作P M⊥y 轴,设边长通过解直角三角形可求各边长度,进而得P 坐标.判断P′是否在 该抛物线上,将x P 坐标代入解析式,判断是否为 y P 即可. 解答:解: (1)∵抛物线y=ax2+bx+c经过A(﹣3,0) 、B(1,0) 、C(0,3)三点, ,∴解析式为y=﹣x2﹣2x+3∴,解得 ∵﹣x2﹣2x+3=﹣(x+1)2+4,∴抛物线顶点坐标D为(﹣1,4) . (2)∵A(﹣3,0) ,D(﹣1,4) , ∴设AD为解析式为y=kx+b, 有 ∵P在AD上,∴P(x,2x+6) , ∴S △APE=?PE?yP=?(﹣x)?(2x+6)=﹣x 2﹣3x(﹣3<x<﹣1) , 当x=﹣=﹣时,S取最大值. , 解得, ∴AD解析式:y=2x+6, (3)如图 1,设P′F与y轴交于点N,过P′作P′M⊥y轴于点M, ∵△PEF沿EF翻折得△P′EF,且P(﹣,3) , ∴∠PFE=∠P′FE,PF=P′F=3,PE=P′E=, ∵PF∥y轴,∴∠PFE=∠FEN, ∵∠PFE=∠P′FE,∴∠FEN=∠P′FE,∴EN=FN, 设EN=m,则FN=m,P′N=3﹣m. 在Rt△P′EN中,∵(3﹣m)2+()2=m2,∴m= ∵S△P′EN=?P′N?P′E=?EN?P′M,∴P′M= 在Rt△EMP′中,∵EM= ∴P′( 当x= , ) . 时,y=﹣()2﹣2?+3=≠, . =,∴OM=EO﹣EM=, . ∴点P′不在该抛物线上. 点评:本题考查了待定系数法求抛物线解析式,二次函数图象、性质及设边长利用 勾股定理解直角三角形等常规考点,题目考点适中,考法新颖,适合学生练 习巩固. (2014?攀枝花,第 24 题 12 分)如图,抛物线 y=ax2﹣8ax+12a(a>0)与 x 轴交于 A、B 两点(A 在 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 C,点 D 的坐标为(﹣6,0) ,且∠ACD=90°. (1)请直接写出 A、B 两点的坐标; (2)求抛物线的解析式; (3)抛物线的对称轴上是否存在点 P,使得△PAC 的周长最小?若存在,求出点 P 的坐标及周长的 最小值;若不存在,说明理由; (4)平行于 y 轴的直线 m 从点 D 出发沿 x 轴向右平行移动,到点 A 停止.设直线 m 与折线 DCA 的 交点为 G,与x 轴的交点为 H(t,0) .记△ACD 在直线 m 左侧部分的面积为 s,求s 关于 t 的函数关 系式及自变量 t 的取值范围. 分析: (1)令 y=ax2﹣8ax+12a=0,解一元二次方程,求出点A、B 的坐标; (2)由∠ACD=90°可知△ACD 为直角三角形,利用勾股定理,列出方程求出a 的值,进而求 出抛物线的解析式; (3) △PAC的周长=AC+PA+PC, AC 为定值, 则当 PA+PC取得最小值时, △PAC的周长最小. 设 点 C 关于对称轴的对称点为 C′,连接 AC′与对称轴交于点 P,由轴对称的性质可知点 P 即 为所求; (4)直线 m 运动过程中,有两种情形,需要分