各位朋友,大家好!“数学视窗”继续与大家分享中考数学试题,选取有一定难度的题进行讲解。今天分享的是2021年广东中考数学试卷第25题,此题是有关二次函数与平行四边形的综合题,有一定难度。这道题考查了二次函数图象及性质,平行四边形的性质,一元二次方程的根的判别式等知识。下面,我们就一起来看如何解答这道题吧!

例题:(2021·广东第25题)已知二次函数y=ax2+bx+c的图象过点(-1,0),且对任意实数x,都有4x-12≤ax2+bx+c≤2x2-8x+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,请说明理由.

分析与解答:(以下的过程仅供参考,部分过程有所省略,可能还有其他不同的解题方法)

(1)∵对任意实数x,都有4x-12≤ax2+bx+c≤2x2-8x+6,

∴可令4x-12=2x2-8x+6,

解得:x1=x2=3,

则当x=3时,4x-12=2x2-8x+6=0.

∴二次函数y=ax2+bx+c的图象必过(3,0),

又∵y=ax2+bx+c的图象过(-1,0),

(把两点坐标代入解析式

∴a−b+c=0,

9a+3b+c=0,

解得:b=-2a,c=-3a,

∴y=ax2-2ax-3a,

(下面利用不等式,求出a的值)

又∵ax2-2ax-3a≥4x-12,

∴ax2-2ax-3a-4x+12≥0,

整理得:ax2-2ax-4x+12-3a≥0,

(根据二次函数的性质)

∴a>0且△≤0,

∴(2a+4)^2-4a(12-3a)≤0,

整理得:(a-1)^2≤0,

则a=1,

∴b=-2,c=-3.

∴该二次函数解析式为y=x2-2x-3.

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(2)存在,理由如下:

令y=0,得x=3或-1,则A点坐标为(3,0),

令x=0,得y=-3,则点C坐标为(0,-3).

(点M是二次函数图象上的动点.点N在x轴上)

设点M坐标为(m,m2-2m-3),N(n,0),

根据平行四边对角线性质以及中点坐标公式可得:

(由对角线的不同,可分三种情况讨论)

①当AC为对角线时,

xA+xC=xM+xN,

yA+yC=yM+yN,

即3+0=m+n,

0-3=m2−2m−3+0,

解得:m1=0(舍去),m2=2,

∴n=1,即N1(1,0).

②当AM为对角线时,

xA+xM=xC+xN。

yA+yM=yC+yN,

即3+m=0+n,

0+m2−2m−3=−3+0,

解得:m1=0(舍去),m2=2,

∴n=5,即N2(5,0).

③当AN为对角线时,

xA+xN=xC+xM,

yA+yN=yC+yM,

即3+n=0+m,

0+0=−3+m2−2m−3,

解得:m1=1+√7,m2=1-√7,

∴n=√7−2或-2-√7,

∴N3(√7−2,0),N4(-2-√7,0).

综上,N点坐标为(1,0)或(5,0)或(√7−2,0)或(-2-√7,0).

(完毕)

这道题是关于二次函数与平行四边形的综合题,难点是对于平行四边形的存在性要分类讨论,并灵活运用中点坐标公式。温馨提示:朋友们如果有不明白之处或者有更好的解题方法,欢迎大家给“数学视窗”留言或者参与讨论。