26年成都中考真题第26题 二次函数+相似

**专题:二次函数 题型:二次函数+相似 难度系数:★★★★
**(经典例题讲解尽量从学生的角度出发,重在引导思考与总结)

【题目】

(26年成都中考真题第26题)
如图,在平面直角坐标系\(xOy\)中,直线\(y=kx+2(k>0)\)与抛物线\(y=x^2\)相交于\(A,B\)两点。
\(C,D\)两点在抛物线上,且\(CD||AB\)。
(1)若点\(A\)的坐标为\((-1,1)\),求\(k\)的值和点\(B\)的坐标;
(2)在(1)的条件下,记\(C,D\)两点的横坐标分别为\(m,n(m<n)\),当\(m≤x≤n\)时,函数\(y=(x-h)^2\)总在\(x=n\)处取得最大值,求\(h\)的取值范围;
(3)若\(AB=2CD\),直线\(AC,BD\)的交点\(E\)恰好落在\(x\)轴正半轴上,求点\(E\)的坐标和\(k\)的值.

           

【分析】

第一问:
\((-1,1)\)代入\(y=kx+2⟹k=1\),
\(\left\{ \begin{array}{c} y=x+2\\ y=x^2 \end{array} \right. ⟹ x^2 -x-2=0\),解得\(x_1=-1\)或\(x_2=2\),所以\(B(2,4)\)。

 

第二问:
当\(m≤x≤n\)时,函数\(y=(x-h)^2\)总在\(x=n\)处取得最大值,
所以\(n\)到对称轴\(x=h\)的距离不小于\(m\)的,

即\(|n-h|≥|m-h|⟹(n-h)^2 ≥(m-h)^2 ⟹h≤\dfrac{m+n}{2}\),
\(C,D\)两点的横坐标分别为\(m,n\),
所以\(C(m,m^2 ),D(n,n^2 )\),
\(CD||AB⟹k_{CD}=k=1\),所以\(\dfrac{m^2 -n^2}{m-n} =1⇒m+n=1⇒h≤\dfrac{1}{2}\);

(这里利用了斜率公式\(k=\dfrac{y_1-y_2}{x_1-x_2}\))
若不使用,也构造直角三角形,利用相似:
过点\(A、B\)作\(x、y\)轴平行线交于点\(M\),过点\(C、D\)作\(x、y\)轴平行线交于点\(N\),

易得\(∆ABM~∆CDN\),则\(\dfrac{DN}{CN} =\dfrac{BM}{AM} ⟹\dfrac{m^2 -n^2}{m-n} =\dfrac{3}{3} ⟹ m+n=1\),所以\(h≤\dfrac{1}{2}\);
 

第三问:

正确作出图很重要(因为点\(E\)在\(x\)轴正半轴,所以点\(C,D\)都在第一象限),
\(\left\{ \begin{array}{c} CD||AB\\ AB=2CD \end{array} \right. ⟹∆CDE\sim ∆ABE\),且相似比为\(1:2⟹C、D\)分别是\(AE、BE\)的中点,
设\(A(x_1,x_1^2 ),B(x_2,x_2^2 ),C(x_3,x_3^2 ),D(x_4,x_4^2 ),E(x_5,0)\),
由\(\left\{ \begin{array}{c} y=kx+2\\ y=x^2 \end{array} \right. ⟹x^2 -kx-2=0⟹x_1+x_2=k,x_1 x_2=-2\),
利用中点坐标公式,
由\(C\)是\(AE\)的中点可得\(\left\{ \begin{array}{c} x_1+x_5=2x_3⟹x_3=\dfrac{x_1+x_5}{2}\\ x_1^2 +0=2x_3^2 \end{array} \right. ⟹x_1^2 =2×\left(\dfrac{x_1+x_5}{2} \right)^2 ⟹x_1^2 -2x_1 x_5-x_5^2 =0\)①,
同理\(D\)是\(BE\)的中点,可得\(x_2^2 -2x_2 x_5-x_5^2 =0\)②,
①-②得\(x_5=\dfrac{x_1+x_2}{2} =\dfrac{k}{2}\),代入①得\(x_1^2 -2x_1×\dfrac{k}{2} -\dfrac{k^2}{4} =0⟹x_1^2 -kx_1-\dfrac{k^2}{4} =0\),
又\(x_1\)满足\(x_1^2 -kx_1-2=0\),所以\(\dfrac{k^2}{4} =2⟹k=2\sqrt{2}\);
所以\(x_5=\dfrac{k}{2} =\sqrt{2}\),即点\(E(\sqrt{2},0)\)。

 

小结:利用中点关系、联立方程韦达定理处理各点坐标之间的关系,主要考核方程思想;具体求解的过程多样,但要做到严谨。

 

【解答】

第一问:
依题意,将点\(A(-1,1)\)代入\(y=kx+2\),可得\(1=-k+2\),解得\(k=1\),
由\(\left\{ \begin{array}{c} y=x+2\\ y=x^2 \end{array} \right. \),可得\(x^2 -x-2=0\),解得\(x_1=-1\)或\(x_2=2\),
所以\(B(2,4)\);

 

第二问:
设\(C(m,m^2 ),D(n,n^2 )\),
\(∵\)当\(m≤x≤n\)时,函数\(y=(x-h)^2\)总在\(x=n\)处取得最大值,
\(∴|n-h|≥|m-h|\),
两边平方得\((n-h)^2 ≥(m-h)^2\),化简得\(h≤\dfrac{m+n}{2}\),
过点\(A、B\)作\(x、y\)轴平行线交于点\(M\),过点\(C、D\)作\(x、y\)轴平行线交于点\(N\),

\(∵CD||AB\),\(∴∠DCN=∠BAM\),
又\(∠N=∠M=90^\circ\),\(∴∆ABM\sim ∆CDN\),
\(∴\dfrac{DN}{CN} =\dfrac{BM}{AM}\),即\(\dfrac{m^2 -n^2}{m-n} =\dfrac{3}{3}\),化简得\(m+n=1\),
\(∴h≤\dfrac{m+n}{2} =\dfrac{1}{2}\);
 

第三问:
\(∵CD||AB,AB=2CD\),\(∴∆CDE\sim∆ABE\),且相似比为\(1:2\),
\(∴C、D\)分别是\(AE、BE\)的中点,

设\(A(x_1,x_1^2 ),B(x_2,x_2^2 ),C(x_3,x_3^2 ),D(x_4,x_4^2 ),E(x_5,0)\),
由\(\left\{ \begin{array}{c} y=kx+2\\ y=x^2 \end{array} \right. \),可得\(x^2 -kx-2=0\),则\(x_1+x_2=k\),
\(∵C\)是\(AE\)的中点,
\(∴x_1+x_5=2x_3,x_1^2 =2x_3^2\),
\(∴x_1^2 =2×\left(\dfrac{x_1+x_5}{2}\right)^2\),化简得\(x_1^2 -2x_1 x_5-x_5^2 =0\)①,
同理由\(D\)是\(BE\)的中点可得\(x_2^2 -2x_2 x_5-x_5^2 =0\)②,
①-②得\(x_5=\dfrac{x_1+x_2}{2} =\dfrac{k}{2}\),代入①化简得\(x_1^2 -kx_1-\dfrac{k^2}{4} =0\),
又\(x_1\)满足\(x_1^2 -kx_1-2=0\),\(∴\dfrac{k^2}{4} =2\),解得\(k=2\sqrt{2}\);
\(∴x_5=\dfrac{k}{2} =\sqrt{2}\),即点\(E(\sqrt{2},0)\).
 

posted @ 2026-06-15 18:45  湛江贵哥讲数学  阅读(109)  评论(0)    收藏  举报
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