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中考數(shù)學(xué)壓軸題分析:二次函數(shù)與面積最大問題

本文內(nèi)容選自2021年賀州中考數(shù)學(xué)壓軸題。以二次函數(shù)為背景,考查面積的最值,本題實質(zhì)是考查二次函數(shù)的取值范圍。難度不大,但問法比較別致。


【中考真題】

(2021·賀州)如圖,拋物線與x軸交于A、B兩點,且A(﹣1,0),對稱軸為直線x=2.
(1)求該拋物線的函數(shù)達(dá)式;
(2)直線l過點A且在第一象限與拋物線交于點C.當(dāng)∠CAB=45°時,求點C的坐標(biāo);
(3)點D在拋物線上與點C關(guān)于對稱軸對稱,點P是拋物線上一動點,令面積的最大值(可含a表示).


【分析】

(1)把點A的坐標(biāo)和對稱軸代入到解析式中,解方程即可。

(2)設(shè)直線l的解析式,再代入點A的坐標(biāo),與二次函數(shù)進(jìn)行聯(lián)立。然后得到點C的坐標(biāo),再根據(jù)∠CAB=45°,可以得到橫縱坐標(biāo)的關(guān)系,進(jìn)而得到點C的坐標(biāo)。

當(dāng)然通過∠CAB=45°即可得到l的直線解析式中k=1,代入點A其實就知道l的解析式了。然后聯(lián)立求點C的坐標(biāo)也不難。

(3)因為CD與x軸平行,那么觀察圖形可以得到當(dāng)點P的縱坐標(biāo)最小時面積最大。需要根據(jù)a的取值范圍得到點P縱坐標(biāo)的最值。本題需要分情況討論,當(dāng)a≤2時,此時x=a是去最值。當(dāng)a>2時,頂點處最大。


【答案】解:(1)拋物線過A(﹣1,0),對稱軸為x=2,


解得,
∴拋物線表達(dá)式為;
(2)過點C作CE⊥x軸于點E,
∵∠CAB=45°,
∴AE=CE,
,

代入得,
,
解得,

∴點C的坐標(biāo)是(6,7);
(3)由(2)得C的坐標(biāo)是(6,7),
∵對稱軸x=2,
∴點D的坐標(biāo)是(﹣2,7),
∴CD=8,
∵CD與x軸平行,點P在x軸下方,
,
,
∴當(dāng)取最大值時,△PCD的面積最大,
∵1≤xp≤a,1≤a≤5,
①當(dāng)時,,此時上y隨x的增大而減小,

,
的最大面積為:
;
②當(dāng)時,此時的對稱軸含于內(nèi),

,
∴△PCD的最大面積為
綜上所述:當(dāng)時,△PCD的最大面積為;
當(dāng)2≤a≤5時,△PCD的最大面積為64.

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