版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
专题19二次函数与圆综合
第一部分:基础知识储备
圆综合是几何综合的最高提现,本身圆这个章节性质定理推论极其多,综合性也比较强,加之与全等三角形、相似
三角形、四边形的结合,使之成为几何的王者。近些年对于圆综合考察难度有所下降。但圆与二次函数的综合则是
强强联手,需要扎实掌握这两章节的内容之外,还要学习一些题型和方法。常用到的数学思想方法有分类思想、数
学结合思想、化归思想。常考的题型主要有五大类:
一、与圆有关的位置关系
主要是特殊位置关系,直线与圆相切,抓住半径等于圆心和切点的距离即可,经常也会用到垂径定理和勾股定理,
复杂一点的计算会用到相似三角形和三角函数。相切的时候经常会产生最值问题,所以求最值的时候要注意一下这
个位置关系。
二、等腰三角形和直角三角形存在性问题
这两个问题我们在前面系统的讲过,解决等腰三角形的存在性是两囿一中垂,要学会画圆;其次是直角,直径所对
圆周角是直角,要学会画外接圆。
三、阿氏圆
阿氏圆是最值问题非常常见的类型,难度较大,前面系统讲过,本质是利用共边模型构造母子型相似。
四、隐形圆之四点共圆
隐形圆属于比较难的内容,频率很高的主要有两种,一种是四点共圆,一种是定弦定角隐形圆。
条件:如图△DBC中,NA二ND。结论:A,B,C,D四点在同一个圆上.
【证明】经过A,B,C三点作。。,假设点D不在。。上则点D在内或。0外.
⑴当点D在。0内时,延长BD交00于E,连结EC,则有/A=NE,又,・・[£»□£□□%<[D。这与/A=ND相矛盾。
・••点D不在。。内。
⑵当点D在。0外时,不妨设BD交00于E,连结CE,则NA二NBEC,又•・•NBEOND
・•・NA>ND。这与NA=ND相矛盾?.点D不在圆外.所以综合(1)(2),点D在。。上.故点A,B,C,D四点在同一圆上。
AA
D
E
除此之外,四点共圆的还有下面这六种情况,建议重点掌握前面三种即可。
1、如下图,如果满足2.4。8=M。8,则A、B、D三点共圆,圆心是C.半径是CA。延KAC,使得BC=
PC,连接PB,则NADB:NAPB,则A、B、D、P四点共圆。
2、若平面上A、B、C、D四个点满足NABD=NACD=90。,则A、B、C、D在以AD中点E为圆心、EA长为半径
的圆上【斜边中线等于斜边一半可得EA=EB=EC=ED).如右图,若平面上A、B、C、D四个点满足/ABC=NADC=
90。,两个角在线段异侧,A、B、C、D四点共圆。90。是出现频率极高的一种情况.大家要注意。
3、若平面上A、B、C、D四个点满足NBAC+/BDC=180。或者NACD+NDBA=180。;或者四边形的一个外角等于
它的内对角,则A、B、C、D四点共圆.
4、两条线段被一点分成(内分或外分)药段长的乘积相等,则这两条线段的四个端点共圆.如下左图。
四边形ABCD的对角线AC、BD交于H若AH・CH=BHDH,则A、B、C、D四点共圆.
可以发现仆ADH-ABCH,对应角相等可得/HDA;NHCB,变成上面第I种情况。这就是相交弦定理基本内容,
条件结论互换而已。
5、四边形ABCD的对边BA、CD的延长线交于P,若PAPB=PDPC则A、B、C、D四点共圆。可以发现^PAD-
△PCB,对应角相等可得NPDA二NPBC,变成上面第3种情况。这就是割线定理基本内容,条件结论互换而已。
6、如果四边形ABCD是凸四边形,ABCD+AD・BC=ACBD,则A、B、C、D四点共圆。
由JW空不等式由ABCD+ADBC2ACBD,当取等时,B、E、D共线启BH+ED=BD.此时NABH=NACD,由I可知
A、B、C、D四点共圆。本质是构造旋转相似。
五、隐形圆之定弦定角
1、若AB是定线段,P是动点,NAPB=90。,则P在以AB为直径的圆(弧)上,如下左图。
2、若AB是定线段,P点是动点,NAPB=a是一个定值,则P点的轨迹是一个圆(弧),如中图。
如何确定圆心和半径呢?可以利用外接圆,先做AB中垂线,再在中垂线上找点0,使得NA0B=2a,O即为圆心。
过。作AB垂线交于D,则匚<PB=O=1H/1OB=JDOB所以?=)?=垣=3^(此时a为锐角)。当a为钝角时,如右
2'MD-sina_2sina
图,方法同上,可以得到180-aJjOAiQOB,=OB=/'(不用管这个三角函数怎么化简的,因为属
2'sink180-a)2sina
于高一才讲,知道结论是一样的就可以。而且题目中给的角度一般都是锐角,而且是特殊值。不是特殊值,一般会
告诉你其三角函数值)
第二部分:典型例题分析
例1如图,在平面直角坐标系xOy中,经过C(1,1)的抛物线产式2+方/4如顶点为M,与x轴正半轴交于A,
B两点
⑴如图1,连接OC,将线段OC绕点O逆时针旋转使得C落在y轴的正半轴上,求线段OC过的面积;
⑵如图2,延长线段OC至N,使得(ON=匝OC若NONA=NOBN且tan□相小♦,求抛物线的解析式;
⑶如图3,已知以直线产;为对称轴的抛物线尸/+bx+c交y轴丁。5),交直线l:y=kx+m(k>0)丁C,D两点,若在
x轴上有且仅有一点P,使.□bD=9。,求k的值.
(2)点P是第一象限抛物线上的点,连接OP交直线AB于点Q.设点P的横坐标为m,PQ与0Q的比值为y,求y
与m的关系式,并求出PQ与OQ的比值的最大值;
(3)点D是抛物线对称轴上的一动点,连接OD、CD,设口00心卜接圆的圆心为M,当sinDOQ逸值最大时,求
点M的坐标.
【解答】⑴在片-%+3中,令广。得I,令x=0得x=0y=3,,・••点A(4,0)、B(0,3)把A(4,0)、B(0,3)代入厂一标+加也,
±x4,+4b+c=。解得:{/>=;.•・抛物线解析式为尸、
得:
c=3
⑵如图I,过点P作y轴的平行线交AB于点E,贝U口尸EQnOAQ,□黑=*,□凿=乂。4=3匚尸)反门尸
w-g〃产+4〃计3)、E("-:w+3),
贝!JPE=(-;m2+;m+3)-(-:m+?>)=-:m2+;m,
□尸;m2+:〃?)=-:〃/+:m=-:(〃L2)2+:,
ZoLoZ
,••0<m<3,・••当m=2时,y最大值=:.PQ与0Q的比值的最大值为:;
⑶如图,由抛物线产一;.d+5+3易求C(2。).对称轴为直线x二L
•・•AODC的外心为点M,・,.点M在CO的垂直平分线上,
设CO的垂直平分线与CO交于点N,连接OM、CM、DM,
贝!JDODC=:匚CMO=UOMN、MC=MO=MD
□sin□f?DC=sinHOMN=又MO=MD,・••当MD取最小值时,sin/ODC最大.此时°M与直线x=l相切,.
MOMO'
MD=2,MN=/O"-OG=4,,,点
根据对称性,另一点(t,F)也符合题意;
综上所述,点M的坐标为(_],叮)或岛一⑥
例3如图,抛物线产+力什,与x轴交于A、B(A左B右)与y轴交于C,直线y=-x+3经过点B、C.⑴求抛物线
的解析式;(2)点P为第二象限抛物线上一点,设点P横坐标为m,点P到直线BC的距离为d,求d与m的函数解
析式:⑶在⑵的条件下若/PCB+NPOB=180。*d的值.
【解答】⑴:直线y=・x+5经过点B、C,・・・B(5,0),C(0,5)把B、C坐标代入产」f+6+c得到:(H解得
y2”以《U,
2+56+C-=0
{b=;・•・二次函数的解析式为
\2+2X+5;
c=5'
⑵如图I中,作PE_LBC于E,作PF〃AB交BC于F.Dp(w>_lw2+2w+5)
•・•PF〃AB,・•・点F的纵坐标为一;病+1+5,则有一;〃/+1+5=_+5,
□x=2加2—;加,□PF=2m-m=;〃/一;加,3OB=OC,□80c=9()1
□□"尸=口。8。=45,□尸后口药口口尸足厚等腰直角三角形,
□□CPSB=90,口777=;8。=中,口尸(〃1,一;〃/+;加+5,〃6;),
匚(止费+(_"+)+5_;)2=会整理得:病吐5%〃2-广2人0,解得止。或5或/或2,4在第二象限,
Q22^2
□机=T,□”=:〃?一小片2•
例4已知,在平面直角坐标系xOy中,抛物线产ad+;x+2交x轴于A,B.交y轴于C,连接AC、f^c,tan1ABC=\.
⑴求抛物线的函数表达式;
(2)将抛物线向左平移m个单位,使抛物线与□48c的边有且只有一个交点,求m的值;
(3)点M是位于直线BC上方抛物线上一点,连接MC,MB
①若满足swc8=K(k为常数)的点M有且只有一个,求点M的坐标;
②在①的条件下,以M为圆心的圆与y轴相切,过。M上一点E,作直线BC的垂线,垂足为G,与x轴于点F,
当"的值最小时,求E点坐标.
【解答】⑴由尸Q.J+:X+2,令x=0,得产2,口。02),。。=2,由tanDJZ?C=^E=^,匚04=4,即B(4,0),将B(4,0)代入产々
/\.JD/
/+;x+2彳导:0-16a+;K4+2,解得:“一:,♦二抛物线的函数表达式是:尸-12十:户2;
⑵由题意,当且仅当抛物线对称轴右侧与x轴交点与A重合时,此时抛物线与△ABC的边恰有一个交点,由产_
M+2令y=o厕勺=-。2=4,□力(广0).对称轴V,当抛物线平移后,得其与X轴交点为(4,o),(_?o),对
称轴为X=-3,,此时新抛物线向左平移了._3-;口="单位长度,故〃尸:;
(3)(1)平移BC(向上平移)与抛物线切于M,(图中位置),则此时$的反.“恰有一个M,否则:当直线人交抛物线%,
此时,有S必8c=5一出心故此时有2个M,不成立,由C(O,2),B(40)知:BC为产、+2QR8C,设1方程:尸-:
/4由{,联立:《y+s/Gybo,且此方程只有一个限,
产->2+;/2
•••△=9+3(2-b尸口得b=5,
将b=5代,入_%2+3.什(2-6)=0,
解得x=2,则%尸2,.%=4,;•点M的坐标为(2.4);
②作DE切OM于点E,作EG_LBC交DC于G,交x轴于F,则点最小,连接MB,则加小在洒而不=2延,
[BE」MA-MFH,
作MQJ_x轴交BE于K,作EP_LMQ交MQ于P,
•?ZMEK=ZBQK,ZMKE=ZBKQ,ME=BQ=2,
/.△MEK^ABQK,
AEK=QK,BK=MK,
・••设EK=QK=x,则BK=MK=4-x,
匚西+西/吐即/+22=(4-工)2,解得x=2,
□EK=QK=:,BK=:,
•••EP〃x轴,.•.△EPKS/XBQK,
£P._EK_1
BQ~HK~5,
C;,MP=』ME'EP^5,
CP0=f,n£(^f).
第三部分:针对提高训练
练I如图,抛物线产权2+2”_34弓和当X轴交于A、B两点,与y轴交于点C,且(OA=OC,直线y=-x与该抛物
线交于E,F两点.
(I)求抛物线的解析式.
(2)P是直线EF下方抛物线上的一个幻点,作PHE尸于点H,求PH的最大值.
(3)以点C为圆心,I为半径作圆,0C上是否存在点D,使得匚8CQ是以CD为直角边的直角三角形?若存在,直
接写出D点坐标;若不存在,请说明理由.
练2(福建福州九年级期中)如图,抛物线尸+以+c与直线AB交于A(-4,-4),B(0,4)两点,直线AC:产一「6交丫
轴与点C,点E是直线AB上的动点,过点.口轴交AC于点F,交抛物线于点G.
⑴直接写出抛物线尸什的解析式为;
⑵在,轴上存在一点H,连接EH,HF,当点E运动到什么位置时,以A,E,F,H为顶点的四边形是矩形?求出
此时点E,H的坐标;
⑶在⑵的前提下,以点E为圆心,EH长为半径作圆,点M为圆E上一动点,求最小值.
练3(浙江南湖二模)定义:平面直角坐标系xOy中,过二次函数图象与坐标轴交点的圆,称为该二次函数的坐标
圆.
(1)已知点P(2,2),以P为圆心,盘为半径作圆.请判断。P是不是二次函数12_叙+3的坐标圆,并说明理由;
(2)已知二次函数严,以+4图象的顶点为A,坐标圆的圆心为P,妇图1,求匚QO力周长的最小值;
(3)已知二次函数产一-4.什4(0«/<1)图象交x轴于点A,B,交y轴于点C,与坐标圆的第四个交点为D,连结PC,
练4(2023江苏苏州)如图,二次函数12_6什8的图象与x轴分别交于点A,B(点A在点B的左侧),直线I是对
称轴.点P在函数图象上,其横坐标大于4,连接PA,PB,过点P作尸””垂足为M,以点M为圆心,作半径为
1的圆,PT与OM相切,切点为T.
⑴求点A,B的坐标;
(2)若以。M的切线长PT为边长的正方形的面积与的面积相等,且。M不经过点(3,2),求PM长的取值范
围.
专题19:二次函数与圆综合
[绦I]解:⑴令x=0,则y=-3a,可知点C(0,-3a)「「OA=OC..・•点A(-3a,0),<$-(”+2«x-3a=0,即a(x-l)(x+3)=0,解得:
5=一3网=1,‘点A(-3,0),B(l,0),,-3a=-3,・・・a=lJ抛物线的解析式y=x1+2x~3
(2过点P作PM±y轴交直线EF于点M”•直线EF的解析式为y=-x,,NMOA=45。,,/PMH=45。,设点.尸
G,X2+2L3),点M(x,-x),;・PH二yPM=y(-x-x2-2x+3)=-y1)+半,当时,PH的值最大为警,
⑶当/BCD=90。时.如图2左侧图所示,当点D在BC的右侧时,过点D作DM±y轴于点M,则CD=OB=1,OC
=3,tanZBCO=g
lan/CDM=tana,则sina=^,cosa=W,口切=(:。856(=嘤,同理.力=-3-噂,故点-耳
同理当点D在BC的左侧时,点D的坐标(-嚓,-3+噂)刍/CDB=90。时,如图2右侧图所示,当点D在BC
的右侧时,CD=OB=1厕点D(l,-3).当点D在BC的左侧时,由点的对称性,同理可得:点D
综上所述,点D的坐标为(普一3嘲或(一架,-3+噂)或(1,-3)或(七-W
【练2】解:⑴将点A(44),B(0,4)代入抛物线解析式可得:{;[:T*c=-4,解得抛物线的解析式
为尸---2x+4
[一软+6=—4
⑵设直线AB解析式为产kx+b,将A(-4,-4),B(0,4)代入得卜=4'解得{窗
由题意可得:C(0「6),设E(a,2a+4),H(0,p),则F
匚A/?=V42+82=4V5,/?C=10,4oV42+22=2心,4C2+4R2=RC2,
•••△ABC为直角三角形,NBAO90。.
结合图形可得,以A,E,F,H为顶点的矩形为矩形AFHE,EF为矩形的对角线.由矩形的性质可得,线段A
H、FE的中点重合,则“-4+0)=;("a)164+p片;〃a+46/
解得a=-2,p=-lE(-2,0),H(0,・l),由E点坐标可知,E在x轴上
(3®EG的中点P,如图2:
由⑵可知,E(-2,0),H(0,-I),A(-4,-4),・・・EHM,AE=26UPE=;EG=£
连接CP交圆E于点M,连接EM、AM..・.EM=七〃=氏□箓
ME2AE
又〈NPEM=LJM£4匚匚尸EMLMEN,□黑=竿=;匚PC当P、C、M三点共线
时,等号成立.设P(p,2P+4)屋=e+2>+(2p+4)2=(争二化简得53+2)2=:解得或尸―冷去P在点(E的左边),
匚尸6,T),"C=J2)2+(?]+6)2=?即“A/+CI做最小值为
【练3】解:(1)匚尸x2-4X+3=(.L3)(.L1),匚抛物线与坐标轴的交点A(3,O),B(1,O),C(O,3),□。(2,2),4=6,28=
V5,PC=V5,EPA=P4=PC=v5=".0P是二次函数jf2-4x+3的坐标圆.
(2)y=x2-4x+4=(x-2)2,・・・A(2,0),C(0,4),・♦.过两点A,C的圆的圆心在线段AC的中垂线上,"△POA=PO+PA+O
A=PO+PC+2>OC+2=
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 学校代课教师合同范本
- 承包教育机构合同范本
- 四年级语文上册卡罗纳教案人教新课标版(2025-2026学年)
- 四年级语文上学期《观潮》教案
- 幼儿园大班《青蛙卖泥塘》教案
- 数学二次根式单元复习浙教版八年级上全国示范课微课金奖教案
- 幼儿园大班体育课《丰收的桔子》教案
- 圆圆的位置关系新人教A版必修教案
- 幼儿园中班社会教案诚实的孩子(2025-2026学年)
- 二年级数学下册有余数除法竖式计算教案(2025-2026学年)
- 2025年及未来5年市场数据中国别墅电梯市场发展前景预测及投资战略咨询报告
- 2025年融资融券业务模拟考试题库及答案
- 初二历史上册期末真题试卷附答案解析
- 湖南省长郡二十校联盟2025-2026学年高三上学期12月考试数学试卷
- 教育培训机构招生方案设计与落地执行
- 小流浪猫知识题库及答案
- 中建商务经理述职报
- 2025年大学《科学社会主义-中国特色社会主义理论体系》考试备考题库及答案解析
- 2025年国家开放大学《刑事诉讼法》期末考试复习题库及答案解析
- Unit 6 Find your way 第1课时 Get ready Start up 课件 2025-2026学年外研版(三起)英语四年级上册
- 2025年人教版三年级上册道德与法治全册知识点(新教材)
评论
0/150
提交评论