24. 如图,直线与x轴,y轴分别交于点A,B,抛物线的顶点P在直线AB上,与x轴的交点为C,D,其中点C的坐标为(2,0).直线BC与直线PD相交于点E.
2023年浙江省金华市中考数学压轴大题24题
(1)如图2,若抛物线经过原点O.①求该抛物线的函数表达式;②求的值.
(2)连接PC,∠CPE与∠BAO能否相等?若能,求符合条件的P点的横坐标;若不能,试说明理由.
本题是2023年浙江省金华市中考数学压轴大题24题,是考查了二次函数综合运用,解直角三角形,平行线分线段成比例,熟练掌握以上知识,运用分类讨论是解题的关键,轻松解决等腰三角形存在问题,不漏解.题目计算量大,知识点运用要熟练。
方法技巧:
在讨论等腰三角形的存在性问题时,一般都要先分类.
如果△ABC是等腰三角形,那么存在①AB=AC,②BA=BC,③CA=CB三种情况.
解等腰三角形的存在性问题,有几何法和代数法,把几何法和代数法相结合,可以使得解题又好又快.
几何法一般分三步:分类、画图、计算.哪些题目适合用几何法呢?
如果△ABC的∠A(的余弦值)是确定的,夹∠A的两边AB和AC可以用含x的式子表示出来,那么就用几何法.
①如图1,如果AB =AC,直接列方程;
②如图2,如果BA=BC,那么1/2 AC=AB cos∠ A ;
③如图3,如果CA=CB,那么1/2 AB=AC cos∠ A.
图1 图2 图3
代数法一般也分三步:罗列三边长,分类列方程,解方程并检验.
如果三角形的三个角都是不确定的,而三个顶点的坐标可以用含x的式子表示出来,那么根据两点间的距离公式,三边长(的平方)就可以罗列出来.
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,
,
然后根据分类:AB=AC,BA=BC,CA=CB列方程进行计算.
【分析】(1)①先求顶点的坐标,然后待定系数法求解析式即可求解;②过点E作EH⊥OC于点H.设直线BC为y=kx+,把C(2,0)代入,得0=2k+,解得k= -,直线BC为y=同理,直线OP为y=.联立两直线解析式得出
E(,),根据EH∥BO,由平行线分线段成比例即可求解;
(2)设点P的坐标为(),则点D的坐标为(2t-2,0).
①如图2-1,当t>2时,存在∠CPE=∠BAO.令∠CPE=∠BAO=α,∠APC=β,则∠APD=α+β.
过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.在Rt△APF中,cos∠ BAO=,进而得出点 的横坐标为6.
②如图2-2,当0<t≤2时,存在∠CPE=∠BAO.令∠CPE=∠BAD=α,∠APD=β.过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.在Rt△APF中,cos∠ BAO=,得出点P的横坐标为.
③如图 2-3,当-2<t≤0时,存在∠CPE=∠BAO.令∠BAO=α.过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.在Rt△APF中,cos∠ BAO=,得出点P的横坐标为.
④如图2-4,当t≤-2时,存在∠CPE=∠BAO.令∠BAO=α.过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=-t-2.在Rt△APF中,cos∠ BAO=,得出点P的横坐标为.
【小问1详解】
解:①∵OC=2,∴顶点 的横坐标为1.
∴当x=1时,y=,
∴点P的坐标是().
设抛物线的函数表达式为y=,把(0,0)代入,
解得a=.
∴该抛物线的函数表达式为y=,
即 y=.
②如图1,过点E作EH⊥OC于点H.
设直线BC为,把C(2,0)代入,解得,
∴直线BC为.
同理,直线OP为.
∴E().
∴OH=,HC=.
∵EH∥BO,
∴.
【小问2详解】
设点P的坐标为(),则点D的坐标为(2t-2,0).
①如图2-1,当t>2时,存在∠CPE=∠BAO.
令∠CPE=∠BAO=α,∠APC=β,则∠APD=α+β.
∵∠PCD为△PAC的外角,∴∠PCD=α+β.
∵PC=PD.∴∠PDC=∠PCD=α+β.∴∠APD=∠ADP.∴AP=AD=2t.
过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.
在Rt△APF中,cos∠ BAO=,
∴,解得t=6.
∴点 的横坐标为6.
②如图2-2,当0<t≤2时,存在∠CPE=∠BAO.
令∠CPE=∠BAD=α,∠APD=β.
∵∠PDC为△PAD的外角,∴∠PDC=α+β.∴∠PCD=∠PDC=α+β
∴∠APC=∠ACP.∴AP=AC=4.
过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.
在Rt△APF中,cos∠ BAO=,
∴,解得t=.
∴点P的横坐标为.
③如图2-3,当-2<t≤0时,存在∠CPE=∠BAO.令∠BAO=α
∵PC=PD,∴∠PDC=∠PCD=∠CPE=α.
∴∠APD=∠BAO-∠PDC=α-a=α.
∴∠APD=∠PDA.∴AD=AP=-2t.
过点P作PF⊥x轴于点F,则AF=t+2.
在Rt△APF中,cos∠ BAO=,
∴,解得t=.
∴点P的横坐标为.
④如图2-4,当t≤-2时,存在∠CPE=∠BAO.令∠BAO=α.
∵PC=PD,
∴∠PCD=∠PDC=∠CPE=α.
∴∠APC=∠BAO-∠PCD=α-a=α.
∴PA=CA=4.
过点P作PF⊥x轴于点 ,则AF=-t-2.
在Rt△APF中,cos∠ BAO=,
∴,解得t=.
∴点P的横坐标为.
综上,点P的横坐标为6,,-,-.
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