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揭开现象与本质间的那层纱幔

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二次函数是初中数学的重要内容,也是中考热点、难点.本文以今年江苏各地中考试题为例,谈谈中考中二次函数的出现形式以及如何透过现象揭示本质,从而游刃有余地解决这类问题.

例1 (2013·江苏泰州)如图,在矩形ABCD中,点P在边CD上,且与C、D不重合,过点A作AP的垂线与CB的延长线相交于点Q,连接PQ,M为PQ中点.

(1) 求证:ADP∽ABQ;

(2) 若AD=10,AB=20,点P在边CD上运动,设DP=x,BM2=y,求y与x的函数关系式,并求线段BM的最小值;

(3) 略.

【评析】本题虽然是一道相似形问题,但第(2)问的求最小值实质是求二次函数的最值.第(1)问中,由对应两角相等,易证两个三角形相似. 第(2)问中,由BM2=y,容易联想到直角三角形与勾股定理,过点M作MNQC于点N,构造直角三角形BMN. 由最值容易联想到二次函数,利用勾股定理求出y与x的函数关系式(二次函数),然后利用二次函数的性质求出最小值.一般二次函数在顶点处取到最值,但在实际应用中要注意自变量取值范围的限定.

【答案】 (1) 略.

(2) 解:ADP∽ABQ,■=■,QB=2x.

过点M作MNQC于点N,

MNQC,CDQC,即MN∥CD,又点M为PQ中点,

点N为QC中点,MN为中位线,

MN=■PC=10-■x,BN=QB-QN=QB-■QC=2x-(x+5)=x-5.

在RtBMN中:y=BM2=MN2+BN2=■x2-20x+125=■(x-8)2+45(0

当x=8即DP=8时,y取得最小值为45,BM的最小值为■=3■.

例2 (2013·江苏南京) 已知二次函数y=a(x-m)2-a(x-m)(a、m为常数,且a≠0).

(1) 求证:不论a与m为何值,该函数的图象与x轴总有两个公共点;

(2) 设该函数的图象的顶点为C,与x轴交于A、B两点,与y轴交于点D.

①当ABC的面积等于1时,求a的值;

②当ABC的面积与ABD的面积相等时,求m的值.

【评析】本题仍是对二次函数性质的考查. 第(1)问中,由根的判别式Δ>0,易知该函数的图像与x轴总有两个公共点.第(2)问①中,配成顶点式后可得C点坐标为■,-■;由方程a(x-m)2-a(x-m)=0,解得x1=m,x2=m+1(此处,函数问题转化为方程问题),可得AB=1. 把AB作为ABC的底边,就可求得a的值. ②中,把AB作为ABC和ABD底边,在求得D点坐标为(0,am2+am)后,就可求得m的值.

【答案】(1) 证明:y=a(x-m)2-a(x-m)=ax2-(2am+a)x+am2+am.

当a≠0时,[-(2am+a)]2-4a(am2+am)=a2>0;

(2) 解:①y=a(x-m)2-a(x-m)=x-■2-■.

点C的坐标为■,-■.

当y=0时,a(x-m)2-a(x-m)=0,解得x1=m,x2=m+1,AB=1.

■×1×-■=1,a=-8或a=8.

点D的坐标为(0,am2+am).

又■×1×-■=■×1×am2+am.

m=-■或m=■或m=■.

例4 (2013·江苏苏州)如图,已知抛物线y=■x2+bx+c(b、c是常数,且c

(1) b=______,点B的横坐标为______(上述结果均用含c的代数式表示);

(2) 连接BC,过点A作直线AE∥BC,与抛物线y=■x2+bx+c交于点E. 点D是x轴上一点,其坐标为(2,0),当C,D,E三点在同一直线上时,求抛物线的解析式;

(3) 在(2)的条件下,点P是x轴下方的抛物线上的一动点,连接PB,PC,设所得PBC的面积为S.

①求S的取值范围;

②若PBC的面积S为整数,则这样的PBC共有______个.

【评析】本题是一道二次函数的综合题,涉及二次函数、一次函数、一元二次方程(含字母)、二元二次方程组等.

【答案】第(1)问中b的值,可由点A(-1,0)代入二次函数解析式中求得b=■+c,B的横坐标可由方程■x2+c+■x+c=0解得x=-2c(此处利用因式分解法求解).

第(2)问中抛物线的解析式关键是要求出c的值.

BC:y=■x+c. AE∥BC,

AE:y=■x+m.

A(-1,0),y=■x+■.

又y=■x2+c+■x+c,

E(1-2c,1-c).

CD:y=-■x+c.

又C,D,E三点在同一直线上.

1-c=-■(1-2c)+c,c=-2.

y=■x2-■x-2.

第(3)问中①分P点在C点左边和右边两种情况:

当-1