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二次函數是初中數學的重點和難點,它的綜合性很強,可以與很多知識點結合起來進行考核,因此,考生普遍覺得這一塊知識點是數學中考的失分項,本文結合例題詳細講解二次函數的相關知識點和解題思路,希望能給大家帶來幫助。
例題
一開口向上的抛物線與x軸交于A(m-2,0),B(m+2,0)兩點,記抛物線頂點為C,且AC⊥BC.
(1)若m為常數,求抛物線的解析式;
(2)若m為小于0的常數,那麼(1)中的抛物線經過怎麼樣的平移可以使頂點在坐标原點?
(3)設抛物線交y軸正半軸于D點,問是否存在實數m,使得△BOD為等腰三角形?若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由。
知識點解析
1、二次函數的相關知識點
二次函數的解析式有三種:一般式:y=ax bx c,頂點式:y=a(x b/2a) (4ac-b)/4a,交點式:y=a(x-x1)(a-x2);
如果已知抛物線的頂點坐标,則可以按頂點式設二次函數解析式,隻有一個未知數a,在抛物線上找到一個點的坐标,代入解析式就可求得a,從而解得二次函數解析式。
如果已知抛物線與x軸的兩個交點的坐标,則可以按交點式設二次函數解析式,隻有一個未知數a,求解二次函數解析式的方法與頂點式相同。
如果不是以上兩種特殊情況,則可以按一般式設二次函數解析式,有三個未知數,則需要在抛物線上找到三個點的坐标,代入解析式就可求得a、b、c,從而解得二次函數解析式。其中,抛物線的對稱軸為-b/2a,頂點坐标為(-b/2a,(4ac-b)/4a),與y軸交點為(0,c)。
2、直角坐标系中求解兩點間距離
在直角坐标系中,兩點(x1,y1)、(x2,y2)間的距離計算公式:d=√(x1-x2) (y1-y2),當兩點在同一水平線上,即兩點的縱坐标相同y1=y2,則d=|x1-x2|。
3、直角坐标系中求解中點坐标
在直角坐标系中,兩個端點為(x1,y1)、(x2,y2)的線段中點坐标為((x1 x2)/2,(y1 y2)/2),當兩點在同一水平線上,即y1=y2,則中點坐标為((x1 x2)/2,y1)。
4、化簡帶絕對值的代數式
含絕對值的代數式進行化簡時,必須考慮絕對值裡面代數式值的正負性。如果為非負數,則去絕對值符号後,代數式不需要變号;如果為負數,則去絕對值符号後必須變号。即當x≥0時,|x|=x;當x<0時,|x|=-x。
5、利用幾何圖形求解二次函數
與抛物線相關的幾何圖形存在大小或位置上的關系,必須轉換為特殊點的坐标值關系,才能進行求解。比如三角形的邊相等,必須轉換為通過頂點坐标求解頂點間的距離。
解題過程根據題目中的條件:抛物線與x軸交于A(m-2,0),B(m+2,0)兩點,則選擇交點式設函數解析式,再求得抛物線上一點C,代入函數解析式就可解得系數a和二次函數的解析式。
1、求C點坐标
根據題目中的條件:AC⊥BC,AC=BC,則△ABC為等腰直角三角形。
設抛物線的對稱軸與x軸交于E點,根據等腰直角三角形的性質,則AE=BE=CE。
根據中點坐标值的計算公式,則E點的橫坐标為(m-2 m+2)/2=m。
根據兩點間距離的計算公式,則AB=|(m+2)- (m-2)|=4。
根據結論:AE=BE=CE,則CE=AE=AB/2=2。
根據題目中的條件:C點在x軸下方,則C點坐标為(m,-2)。
2、求解二次函數解析式
設抛物線的解析式為:y=a(x-m 2)(x-m-2),把C點坐标(m,-2)代入解析式,可解得:a=1/2。
所以,抛物線的解析式為:y=1/2(x-m 2)(x-m-2)=1/2(x-m)-2。
抛物線的頂點坐标為(m,-2),将抛物線左移m個單位、上移2個單位,就可以使頂點到達坐标原點。
3、求滿足特殊條件的函數解析式
根據函數解析式:y=1/2(x-m 2)(x-m-2)=x/2-mx m/2-2,可得D點坐标為(0,m/2-2)。
根據題目中的條件:抛物線交y軸正半軸于D點,則m/2-2>0,即m>2或m<-2。
根據題目中的條件:△BOD為等腰三角形,∠BOD為直角,則OD=OB。
根據題目中的條件和結論:B(m+2,0), D(0,m-4),OD=OB,則|m 2|= m/2-2。
根據結論:m的取值範圍為m>2或m<-2,則分情況進行讨論:
當m>2時,|m 2|= m/2-2可化簡為:m 2= m/2-2,解得m=4或m=-2,其中m=-2與條件m>2不符,舍去,則符合題意的解為:m=4;
當m<-2時,|m 2|= m/2-2可化簡為:-m-2= m/2-2,解得m=0或m=-2,與條件m<-2不符,舍去,則沒有符合題意的解。
所以,當m=4時,△BOD為等腰三角形。
總之,二次函數是數學中考的必考題,涉及的知識點較多,尤其與幾何圖形結合以後進行求解,會有一定難度,考生必須熟練掌握二次函數的知識點,并靈活運用相關公式,才能進行正确求解,為數學取得好成績加油助力。
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