本文内容选自2021年毕节中考数学压轴题。以二次函数为背景,考查二次函数在给定区间的最值问题和直角三角形的存在性问题。
【中考真题】
(2021·毕节市)如图,抛物线与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,对称轴为直线x=2,顶点为D,点B的坐标为(3,0).
(1)填空:点A的坐标为 ,点D的坐标为 ,抛物线的解析式为 ;
(2)当二次函数的自变量x满足m≤x≤m+2时,函数y的最小值为,求m的值;
(3)P是抛物线对称轴上一动点,是否存在点P,使△PAC是以AC为斜边的直角三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【分析】
(1)把对称轴和点B的坐标代入即可。
(2)对m的值进行分类讨论,使得给定的范围在对称轴的左侧或右侧,或包含对称轴,然后再代入即可。此类问题越来越常考,值得关注。
(3)本题的解法多样,可以直接设点P的坐标,利用勾股定理建立等量关系即可。当然,也可以用几何法,画出点P,再构造三垂直用相似进行求解等。
【答案】解:(1)∵对称轴为直线x=2,
∴b=﹣4,
∴,
∵点B(3,0)是抛物线与x轴的交点,
∴9﹣12+c=0,
∴c=3,
∴,
令y=0,,
∴x=3或x=1,
∴A(1,0),
∵D是抛物线的顶点,
∴D(2,﹣1),
故答案为(1,0),(2,﹣1),;
(2)当m+2<2时,即m<0,
此时当x=m+2时,y有最小值,
则,
解得m,
∴m;
当m>2时,此时当x=m时,y有最小值,
则,
解得m或m,
∴m;
当0≤m≤2时,此时当x=2时,y有最小值为﹣1,与题意不符;
综上所述:m的值为或;
(3)存在,理由如下:
A(1,0),C(0,3),
∴AC,AC的中点为E(,),
设P(2,t),
∵△PAC是以AC为斜边的直角三角形,
∴PEAC,
∴,
∴t=2或t=1,
∴P(2,2)或P(2,1),
∴使△PAC是以AC为斜边的直角三角形时,P点坐标为(2,2)或(2,1).
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