用简便的方法,解2021年广东中考数学压轴题,题型较新颖
这是今年,2021年广东省中考数学的压轴题:
已知二次函数y=ax^2+bx+c的图象过点(-1,0), 且对任意实数x,都有4x-12≤ax^2+bx+c≤2x^2-8x+6.
(1)求该二次函数的解析式;
(2)若(1)中二次函数图象与x轴的正半轴交点为A,与y轴交点为C; 点M是(1)中二次函数图象上的动点.问在x轴上是否存在点N, 使得以A,C,M,N为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出所有满足条件的点N的坐标;若不存在, 说明理由.
分析:(1)最简单的一步是将点(-1,0)代入解析式,列得一个三元一次方程;
又当4x-12=2x^2-8x+6时,必有ax^2+bx+c=4x-12,求得x=3,代入上式,又可以列得一个三元一次方程;
又因为ax^2+bx+c=4x-12有唯一解,即直线与抛物线相切,因此可以由判定式列得第三个三元方程。
最后由前两个三元方程,求出b,c与a的关系,再代入第三个三元方程,就可以解得a,从而解得三个参数的值。
解:(1)将(-1,0)代入y=ax^2+bx+c得:a-b+c=0 (1)
当4x-12=2x^2-8x+6时, 解得x=3,
又当x=3时, 4x-12=0, ∴9a+3b+c=0 (2)
由(2)-(1)得, 8a+4b=0, ∴b=-2a, 代入(1)得c=-3a,
依题意, 方程4x-12=ax^2+bx+c有唯一解,
∴△=(b-4)^2-4a(c+12)=0,
∴(-2a-4)^2-4a(-3a+12)=0,
解得a=1, b=-2, c=-3,
∴二次函数解析式为:y=x^2-2x-3.
分析:(2)先设M,N的坐标,写出A,C的坐标。必须自己作出图象,然后分情况讨论。
当AC是对角线时,有一种可能;当AC是边是有三种可能。
这里要利用平行四边形的性质,结合几何法,如果直接求线段的距离,运用两点的距离公式,有可能出现高次方程。所以有些地方需要做灵活变通。
解:(2)或设M(m, m^2-2m-3), N(n,0),
如图,连接AC, A(3,0), C(0,-3),
若AC是对角线, 由CM//AN可得M(2,-3), (这里省略掉一些运算过程)
由NA=CM可得:3-n=2, 解得n=1,(结合图象理解,注意N点在A点左侧)
即N(1,0)满足条件;
若AC是边, (则包含三种可能)
当M点在第四象限时, 仍有M(2,-3),
由AN=CM可得:n-3=2, 解得:n=5.(结合图象理解,注意N点在A点右侧)
即N(5,0)满足条件; (M点不能在第三象限)
当M点在x轴上方时, m^2-2m-3=3, (即M,C到x轴的距离相等)
解得m1=1+√7, m2=1-√7,
n=m1-3= -2+√7或n=m2-3= -2-√7,(根据M,N的水平距离等于A,C的水平距离,同时得到最后一种情形的N点),
综上, 满足的N点有(1,0),(5,0)和(-2±√7,0).