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2013中考全國120份試卷分類匯編
代數(shù)幾何綜合
1、(2013年濰坊市壓軸題)如圖,拋物線
關(guān)于直線
對(duì)稱,與坐標(biāo)軸交于
三點(diǎn),且
,點(diǎn)
在拋物線上,直線是一次函數(shù)
的圖象,點(diǎn)
是坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)若直線平分四邊形
的面積,求
的值.
(3)把拋物線向左平移1個(gè)單位,再向下平移2個(gè)單位,所得拋物線與直線交于
兩點(diǎn),問在
軸正半軸上是否存在一定點(diǎn)
,使得不論
取何值,直線
總是關(guān)于
軸對(duì)稱?若存在,求出
點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
答案:(1)因?yàn)閽佄锞€關(guān)于直線x=1對(duì)稱,AB=4,所以A(-1,0),B(3,0),
由點(diǎn)D(2,1.5)在拋物線上,所以
,所以3a+3b=1.5,即a+b=0.5,
,即b=-2a,代入上式解得a=-0.5,b=1,從而c=1.5,所以
.
(2)由(1)知
,令x=0,得c(0,1.5),所以CD//AB,
令kx-2=1.5,得l與CD的交點(diǎn)F(
),
令kx-2=0,得l與x軸的交點(diǎn)E(
),
根據(jù)S四邊形OEFC=S四邊形EBDF得:OE+CF=DF+BE,
即:
(3)由(1)知
所以把拋物線向左平移1個(gè)單位,再向下平移2個(gè)單位,所得拋物線的解析式為
假設(shè)在y軸上存在一點(diǎn)P(0,t),t>0,使直線PM與PN關(guān)于y軸對(duì)稱,過點(diǎn)M、N分別向y軸作垂線MM1、NN1,垂足分別為M1、N1,因?yàn)椤螹PO=∠NPO,所以Rt△MPM1∽R(shí)t△NPN1,
所以
,………………(1)
不妨設(shè)M(xM,yM)在點(diǎn)N(xN,yN)的左側(cè),因?yàn)镻點(diǎn)在y軸正半軸上,
則(1)式變?yōu)?div id="fbwnfa5u" class='imgcenter'>
,又yM =k xM-2, yN=k xN-2,
所以(t+2)(xM +xN)=2k xM xN,……(2)
把y=kx-2(k≠0)代入
中,整理得x2+2kx-4=0,
所以xM +xN=-2k, xM xN=-4,代入(2)得t=2,符合條件,
故在y軸上存在一點(diǎn)P(0,2),使直線PM與PN總是關(guān)于y軸對(duì)稱.
考點(diǎn):本題是一道與二次函數(shù)相關(guān)的壓軸題,綜合考查了考查了二次函數(shù)解析式的確定,函數(shù)圖象交點(diǎn)及圖形面積的求法,三角形的相似,函數(shù)圖象的平移,一元二次方程的解法等知識(shí),難度較大.
點(diǎn)評(píng):本題是一道集一元二次方程、二次函數(shù)解析式的求法、相似三角形的條件與性質(zhì)以及質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)問題、分類討論思想于一體的綜合題,能夠較好地考查了同學(xué)們靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問題的能力。問題設(shè)計(jì)富有梯度、由易到難層層推進(jìn),既考查了知識(shí)掌握,也考查了方法的靈活應(yīng)用和數(shù)學(xué)思想的形成。
2、(綿陽市2013年)
如圖,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象的頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-2),交x軸于A、B兩點(diǎn),其中A(-1,0),直線l:x=m(m>1)與x軸交于D。
(1)求二次函數(shù)的解析式和B的坐標(biāo);
(2)在直線l上找點(diǎn)P(P在第一象限),使得以P、D、B為頂點(diǎn)的三角形與以B、C、O為頂點(diǎn)的三角形相似,求點(diǎn)P的坐標(biāo)(用含m的代數(shù)式表示);
(3)在(2)成立的條件下,在拋物線上是否存在第一象限內(nèi)的點(diǎn)Q,使△BPQ是以P為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形?如果存在,請求出點(diǎn)Q的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由。
解:(1)①二次函數(shù)y=ax2+bx+c圖象的頂點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-2),c = -2 ,  - 2a(b), b=0 ,
點(diǎn)A(-1,0)、點(diǎn)B是二次函數(shù)y=ax2-2 的圖象與x軸的交點(diǎn),a-2=0,a=2. 二次函數(shù)的解析式為y=2x2-2;
②點(diǎn)B與點(diǎn)A(-1,0)關(guān)于直線x=0對(duì)稱,點(diǎn)B的坐標(biāo)為(1,0);
(2)∠BOC=∠PDB=90o,點(diǎn)P在直線x=m上,
設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,p), OB=1, OC=2, DB= m-1 , DP=|p| ,
①當(dāng)△BOC∽△PDB時(shí),DB(DP),m-1(|p|),p= 2(m-1)或p = 2(1- m),
點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,2(m-1))或(m,2(1- m));
②當(dāng)△BOC∽△BDP時(shí), DP(DB),|p|(m-1),p=2m-2或p=2-2m,
點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,2m-2)或(m,2-2m);
綜上所述點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,2(m-1))、(m,2(1- m))、(m,2m-2)或(m,2-2m);
(3)不存在滿足條件的點(diǎn)Q。
點(diǎn)Q在第一象限內(nèi)的拋物線y=2x2-2上,
令點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(x, 2x2-2),x>1, 過點(diǎn)Q作QE⊥直線l ,
垂足為E,△BPQ為等腰直角三角形,PB=PQ,∠PEQ=∠PDB,
∠EPQ=∠DBP,△PEQ≌△BDP,QE=PD,PE=BD,
① 當(dāng)P的坐標(biāo)為(m,2(m-1))時(shí),
m-x = 2(m-1),              m=0            m=1
2x2-2- 2(m-1)= m-1,        x= 2(1)          x=1
與x>1矛盾,此時(shí)點(diǎn)Q不滿足題設(shè)條件;
② 當(dāng)P的坐標(biāo)為(m,2(1- m))時(shí),
x-m= 2(m-1)                     m=- 9(2)          m=1
2x2-2- 2(1- m)= m-1,            x=- 6(5)          x=1
與x>1矛盾,此時(shí)點(diǎn)Q不滿足題設(shè)條件;
③ 當(dāng)P的坐標(biāo)為(m,2m-2)時(shí),
m-x =2m-2                 m= 2(9)         m=1
2x2-2-(2m-2) = m-1,        x=- 2(5)        x=1
與x>1矛盾,此時(shí)點(diǎn)Q不滿足題設(shè)條件;
④當(dāng)P的坐標(biāo)為(m,2-2m)時(shí),
x- m = 2m-2           m= 18(5)           m=1
2x2-2-(2-2m) = m-1     x=- 6(7)           x=1
與x>1矛盾,此時(shí)點(diǎn)Q不滿足題設(shè)條件;
綜上所述,不存在滿足條件的點(diǎn)Q。
3、(2013昆明壓軸題)如圖,矩形OABC在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A在x軸的正半軸上,點(diǎn)C在y軸的正半軸上,OA=4,OC=3,若拋物線的頂點(diǎn)在BC邊上,且拋物線經(jīng)過O,A兩點(diǎn),直線AC交拋物線于點(diǎn)D.
(1)求拋物線的解析式;
(2)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)若點(diǎn)M在拋物線上,點(diǎn)N在x軸上,是否存在以A,D,M,N為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?若存在,求出點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
綜合題.
分析:
(1)由OA的長度確定出A的坐標(biāo),再利用對(duì)稱性得到頂點(diǎn)坐標(biāo),設(shè)出拋物線的頂點(diǎn)形式y(tǒng)=a(x﹣2)2+3,將A的坐標(biāo)代入求出a的值,即可確定出拋物線解析式;
(2)設(shè)直線AC解析式為y=kx+b,將A與C坐標(biāo)代入求出k與b的值,確定出直線AC解析式,與拋物線解析式聯(lián)立即可求出D的坐標(biāo);
(3)存在,分兩種情況考慮:如圖所示,當(dāng)四邊形ADMN為平行四邊形時(shí),DM∥AN,DM=AN,由對(duì)稱性得到M(3,
),即DM=2,故AN=2,根據(jù)OA+AN求出ON的長,即可確定出N的坐標(biāo);當(dāng)四邊形ADM′N′為平行四邊形,可得三角形ADQ全等于三角形N′M′P,M′P=DQ=
,N′P=AQ=3,將y=﹣
代入得:﹣
=﹣
x2+3x,求出x的值,確定出OP的長,由OP+PN′求出ON′的長即可確定出N′坐標(biāo).
解答:
解:(1)設(shè)拋物線頂點(diǎn)為E,根據(jù)題意OA=4,OC=3,得:E(2,3),
設(shè)拋物線解析式為y=a(x﹣2)2+3,
將A(4,0)坐標(biāo)代入得:0=4a+3,即a=﹣
則拋物線解析式為y=﹣
(x﹣2)2+3=﹣
x2+3x;
(2)設(shè)直線AC解析式為y=kx+b(k≠0),
將A(4,0)與C(0,3)代入得:
,
解得:
,
故直線AC解析式為y=﹣
x+3,
與拋物線解析式聯(lián)立得:
,
解得:
,
則點(diǎn)D坐標(biāo)為(1,
);
(3)存在,分兩種情況考慮:
①當(dāng)點(diǎn)M在x軸上方時(shí),如答圖1所示:
四邊形ADMN為平行四邊形,DM∥AN,DM=AN,
由對(duì)稱性得到M(3,
),即DM=2,故AN=2,
∴N1(2,0),N2(6,0);
②當(dāng)點(diǎn)M在x軸下方時(shí),如答圖2所示:
過點(diǎn)D作DQ⊥x軸于點(diǎn)Q,過點(diǎn)M作MP⊥x軸于點(diǎn)P,可得△ADQ≌△NMP,
∴MP=DQ=
,NP=AQ=3,
將yM=﹣
代入拋物線解析式得:﹣
=﹣
x2+3x,
解得:xM=2﹣
或xM=2+
,
∴xN=xM﹣3=﹣
﹣1或
﹣1,
∴N3(﹣
﹣1,0),N4(
﹣1,0).
綜上所述,滿足條件的點(diǎn)N有四個(gè):N1(2,0),N2(6,0),N3(﹣
﹣1,0),N4(
﹣1,0).
點(diǎn)評(píng):
此題考查了二次函數(shù)綜合題,涉及的知識(shí)有:待定系數(shù)法確定拋物線解析式,一次函數(shù)與二次函數(shù)的交點(diǎn),平行四邊形的性質(zhì),以及坐標(biāo)與圖形性質(zhì),是一道多知識(shí)點(diǎn)的探究型試題.
4、(2013陜西)
在平面直角坐標(biāo)系中,一個(gè)二次函靈敏的圖象經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)、B(3,0)兩點(diǎn).
(1)寫出這個(gè)二次函數(shù)的對(duì)稱軸;
(2)設(shè)這個(gè)二次函數(shù)的頂點(diǎn)為D,與y軸交于點(diǎn)C,
它的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)E,連接AD、DE和DB,
當(dāng)△AOC與△DEB相似時(shí),求這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式。
[提示:如果一個(gè)二次函數(shù)的圖象與x軸的交點(diǎn)
A,那么它的表達(dá)式可表示
為:
]
考點(diǎn):此題在陜西的中考中也較固定,第(1)問主要考查待定
系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,二次函數(shù)與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo),
拋物線的對(duì)稱性等簡單問題。第二問主要考查二次函數(shù)綜合應(yīng)用之點(diǎn)的存在性問題;包括最短距離與面積的最值等(等腰三角形,平行四邊形,正方形,相似三角形,相似,全等等問題。考查問題的綜合能力要求較高,基本上都是轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)的坐標(biāo)的過程。
解析:本題中(1)由拋物線的軸對(duì)稱性可知,與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,易求出對(duì)稱軸;
(2)由提示中可以設(shè)出函數(shù)的解析式,將頂點(diǎn)D與E的坐標(biāo)表示出來,從而將兩個(gè)三角形的邊長表示出來,而相似的確定過程中充分考慮到分類即可解決此題;
解:(1)對(duì)稱軸為直線:x=2。
(2)∵A(1,0)、B(3,0),所以設(shè)
當(dāng)x=0時(shí),y=3a,當(dāng)x=2時(shí),y=
∴C(0,3a),D(2,-a)  ∴OC=|3a|,
∵A(1,0)、E(2,0),
∴OA=1,EB=1,DE=}-a|=|a|
在△AOC與△DEB中,
∵∠AOC=∠DEB=90°
∴當(dāng)
時(shí),△AOC∽△DEB
時(shí),解得
當(dāng)
時(shí),△AOC∽△BED
時(shí),此方程無解,
綜上所得:所求二次函數(shù)的表達(dá)式為:
5、(2013成都市壓軸題)在平面直角坐標(biāo)系中,已知拋物線
(b,c為常數(shù))的頂點(diǎn)為P,等腰直角三角形ABC的頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,-1),C的坐標(biāo)為(4,3),直角頂點(diǎn)B在第四象限。
(1)如圖,若該拋物線過A,B兩點(diǎn),求拋物線的函數(shù)表達(dá)式;
(2)平(1)中的拋物線,使頂點(diǎn)P在直線AC上滑動(dòng),且與AC交于另一點(diǎn)Q.
i)若點(diǎn)M在直線AC下方,且為平移前(1)中的拋物線上點(diǎn),當(dāng)以M,P,Q三點(diǎn)為頂點(diǎn)的三角形是等腰三角形時(shí),求出所有符合條件的M的坐標(biāo);
ii)取BC的中點(diǎn)N,連接NP,BQ。試探究
是否存在最大值?若存在,求出該最大值;所不存在,請說明理由。
解析:
(1)A(0,-1)  C(4,3)   則|AC|=
ABC為等腰直角三角形 ∴AB=BC=4
∴B點(diǎn)(4,-1)將A,B代入拋物線方程有
(2)當(dāng)頂點(diǎn)P在直線AC上滑動(dòng)時(shí),平移后拋物線與AC另一交點(diǎn)Q就是A點(diǎn)沿直線AC滑動(dòng)同樣的單位。下面給予證明:
原拋物線
 頂點(diǎn)P為(2,1)
設(shè)平移后頂點(diǎn)P為(a,a-1),則平移后拋物線
 聯(lián)立y=x-1(直線AC方程)
得Q點(diǎn)為(a-2,a-3)
∴|PQ|=
 即實(shí)際上是線段AP在直線AC上的滑動(dòng).
?。c(diǎn)M在直線AC下方,且M,P,Q構(gòu)成等腰直角三角形,那么先考慮使MP,Q構(gòu)成等腰直角三角形的M點(diǎn)的軌跡,再求其軌跡與拋物線的交點(diǎn)以確定M點(diǎn).
①若∠M為直角,則M點(diǎn)軌跡即為AC下方距AC為MH且與AC平行的直線l
又知|PQ|=
 ,則|MH|=
  |PM|=2
直線l即為AC向下平移|PM|=2個(gè)單位 L:y=x-3  聯(lián)立
得x=1±
M點(diǎn)為(1+
,
-2)或(1-
,-
-2)
②若∠P=或∠Q為直角,即PQ為直角邊,MQ⊥PQ且,MQ=PQ=
或MP⊥PQ,且MP=PQ=
,∴M點(diǎn)軌跡是AC下方距AC為
且與AC平行直線L
直線L即為AC向下平移|MP|=4個(gè)單位
L:y=x-5 聯(lián)立
得x=4或x=-2
∴M點(diǎn)為(4,-1)或(-2,-7)
綜上所有符合條件的點(diǎn)M為(1+
-2)(4,-1);(1-
,-
-2),(-2,-7)
ⅱ)知PQ=
  
有最大值,即NP+BQ有最小值
如下圖,取AB中點(diǎn)M,連結(jié)QM,NM,知N為中點(diǎn)
∴MN為AC邊中位線,∴MN∥AC且MN=
AC=
=PQ
 ∴MNPQ為平行四邊形
即PN=QM   ∴QB+PN=BQ+MQ
此時(shí),作B點(diǎn)關(guān)于AC對(duì)稱的點(diǎn)B′,連
,
交AC于點(diǎn)H,易知
=BQ
∴BQ+PN=
+MQ≥
(三角形兩邊之和大于第三邊)
僅當(dāng)Q與H重合時(shí),取等號(hào)
即BQ+PN最小值存在 且最小值為
連結(jié)
為等腰直角三角形。
=4,AM=
AB=2  ∴由勾股定理得
最大值存在,且最大值為
6、(2013山西壓軸題,26,14分)(本題14分)綜合與探究:如圖,拋物線
與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè))與y軸交于點(diǎn)C,連接BC,以BC為一邊,點(diǎn)O為對(duì)稱中心作菱形BDEC,點(diǎn)P是x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,0),過點(diǎn)P作x軸的垂線l交拋物線于點(diǎn)Q
(1)求點(diǎn)A,B,C的坐標(biāo)。
(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段OB上運(yùn)動(dòng)時(shí),直線l分別交BD,BC于點(diǎn)M,N。試探究m為何值時(shí),四邊形CQMD是平行四邊形,此時(shí),請判斷四邊形CQBM的形狀,并說明理由。
(3)當(dāng)點(diǎn)P在線段EB上運(yùn)動(dòng)時(shí),是否存在點(diǎn) Q,使△BDQ為直角三角形,若存在,請直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由。
解析:(1)當(dāng)y=0時(shí),
,解得,
∵點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè),
∴點(diǎn)A,B的坐標(biāo)分別為:(-2,0),(8,0)
當(dāng)x=0時(shí),y=-4
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(0,-4),
(2)由菱形的對(duì)稱性可知,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,4).
設(shè)直線BD的解析式為y=kx+b,則
.解得,k=
,b=4.
∴直線BD的解析式為
.
),(m,
如圖,當(dāng)MQ=DC時(shí),四邊形CQMD是平行四邊形.
∴(
)-(
)=4-(-4)
化簡得:
.解得,m1=0,(舍去)m2=4.
∴當(dāng)m=4時(shí),四邊形CQMD是平行四邊形.
此時(shí),四邊形CQBM是平行四邊形.
解法一:∵m=4,∴點(diǎn)P是OB中點(diǎn).∵l⊥x軸,∴l(xiāng)∥y軸.
∴△BPM∽△BOD.∴
.∴BM=DM.
∵四邊形CQMD是平行四邊形,∴DM
CQ∴BM
CQ.∴四邊形CQBM為平行四邊形.
解法二:設(shè)直線BC的解析式為y=k1x+b1,則
.解得,k1=
,b1=-4
∴直線BC的解析式為y=
x-4
又∵l⊥x軸交BC于點(diǎn)N.∴x=4時(shí),y=-2. ∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(4,-2)由上面可知,點(diǎn)M,Q的坐標(biāo)分別為:(4,2),Q(4,-6).
∴MN=2-(-2)=4,NQ=-2-(-6)=4.∴MN=QN.
又∵四邊形CQMD是平行四邊形.∴DB∥CQ,∴∠3=∠4,
又∠1=∠2,∴△BMN≌△CQN.∴BN=CN.
∴四邊形CQBM為平行四邊形.
(3)拋物線上存在兩個(gè)這樣的點(diǎn)Q,分別是Q1(-2,0),Q2(6,-4).
7、(2013內(nèi)江)如圖,在等邊△ABC中,AB=3,D、E分別是AB、AC上的點(diǎn),且DE∥BC,將△ADE沿DE翻折,與梯形BCED重疊的部分記作圖形L.
(1)求△ABC的面積;
(2)設(shè)AD=x,圖形L的面積為y,求y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(3)已知圖形L的頂點(diǎn)均在⊙O上,當(dāng)圖形L的面積最大時(shí),求⊙O的面積.
考點(diǎn):
相似形綜合題.
分析:
(1)作AH⊥BC于H,根據(jù)勾股定理就可以求出AH,由三角形的面積公式就可以求出其值;
(2)如圖1,當(dāng)0<x≤1.5時(shí),由三角形的面積公式就可以表示出y與x之間的函數(shù)關(guān)系式,如圖2,當(dāng)1.5<x<3時(shí),重疊部分的面積為梯形DMNE的面積,由梯形的面積公式就可以求出其關(guān)系式;
(3)如圖4,根據(jù)(2)的結(jié)論可以求出y的最大值從而求出x的值,作FO⊥DE于O,連接MO,ME,求得∠DME=90°,就可以求出⊙O的直徑,由圓的面積公式就可以求出其值.
解答:
解:(1)如圖3,作AH⊥BC于H,
∴∠AHB=90°.
∵△ABC是等邊三角形,
∴AB=BC=AC=3.
∵∠AHB=90°,
∴BH=BC=
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AH=
∴S△ABC=
=
;
(2)如圖1,當(dāng)0<x≤1.5時(shí),y=S△ADE.
作AG⊥DE于G,
∴∠AGD=90°,∠DAG=30°,
∴DG=x,AG=
x,
∴y=
=
x2,
∵a=
>0,開口向上,在對(duì)稱軸的右側(cè)y隨x的增大而增大,
∴x=1.5時(shí),y最大=
如圖2,當(dāng)1.5<x<3時(shí),作MG⊥DE于G,
∵AD=x,
∴BD=DM=3﹣x,
∴DG=(3﹣x),MF=MN=2x﹣3,
∴MG=
(3﹣x),
∴y=
=﹣
;
(3),如圖4,∵y=﹣
∴y=﹣
(x2﹣4x)﹣
,
y=﹣
(x﹣2)2+
,
∵a=﹣
<0,開口向下,
∴x=2時(shí),y最大=
,
,
∴y最大時(shí),x=2,
∴DE=2,BD=DM=1.作FO⊥DE于O,連接MO,ME.
∴DO=OE=1,
∴DM=DO.
∵∠MDO=60°,
∴△MDO是等邊三角形,
∴∠DMO=∠DOM=60°,MO=DO=1.
∴MO=OE,∠MOE=120°,
∴∠OME=30°,
∴∠DME=90°,
∴DE是直徑,
S⊙O=π×12=π.
點(diǎn)評(píng):
本題考查了等邊三角形的面積公式的運(yùn)用,梯形的面積公式的運(yùn)用,勾股定理的運(yùn)用,圓周角定理的運(yùn)用,圓的面積公式的運(yùn)用,等邊三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,二次函數(shù)的性質(zhì)的運(yùn)用,解答時(shí)靈活運(yùn)用等邊三角形的性質(zhì)是關(guān)鍵.
8、(2013新疆壓軸題)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+3與x軸交于A、B兩點(diǎn),過點(diǎn)A的直線l與拋物線交于點(diǎn)C,其中A點(diǎn)的坐標(biāo)是(1,0),C點(diǎn)坐標(biāo)是(4,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在(1)中拋物線的對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)D,使△BCD的周長最?。咳舸嬖?,求出點(diǎn)D的坐標(biāo),若不存在,請說明理由;
(3)若點(diǎn)E是(1)中拋物線上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),且位于直線AC的下方,試求△ACE的最大面積及E點(diǎn)的坐標(biāo).
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
代數(shù)幾何綜合題.
分析:
(1)利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式解答即可;
(2)利用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,然后根據(jù)軸對(duì)稱確定最短路線問題,直線AC與對(duì)稱軸的交點(diǎn)即為所求點(diǎn)D;
(3)根據(jù)直線AC的解析式,設(shè)出過點(diǎn)E與AC平行的直線,然后與拋物線解析式聯(lián)立消掉y得到關(guān)于x的一元二次方程,利用根的判別式△=0時(shí),△ACE的面積最大,然后求出此時(shí)與AC平行的直線,然后求出點(diǎn)E的坐標(biāo),并求出該直線與x軸的交點(diǎn)F的坐標(biāo),再求出AF,再根據(jù)直線l與x軸的夾角為45°求出兩直線間的距離,再求出AC間的距離,然后利用三角形的面積公式列式計(jì)算即可得解.
解答:
解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+3經(jīng)過點(diǎn)A(1,0),點(diǎn)C(4,3),
,解得
,
所以,拋物線的解析式為y=x2﹣4x+3;
(2)∵點(diǎn)A、B關(guān)于對(duì)稱軸對(duì)稱,
∴點(diǎn)D為AC與對(duì)稱軸的交點(diǎn)時(shí)△BCD的周長最小,
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b(k≠0),
則,
解得
所以,直線AC的解析式為y=x﹣1,
∵y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,
當(dāng)x=2時(shí),y=2﹣1=1,
∴拋物線對(duì)稱軸上存在點(diǎn)D(2,1),使△BCD的周長最小;
(3)如圖,設(shè)過點(diǎn)E與直線AC平行線的直線為y=x+m,
聯(lián)立,
消掉y得,x2﹣5x+3﹣m=0,
△=(﹣5)2﹣4×1×(3﹣m)=0,
即m=﹣
時(shí),點(diǎn)E到AC的距離最大,△ACE的面積最大,
此時(shí)x=
,y=﹣
,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(
,﹣
),
設(shè)過點(diǎn)E的直線與x軸交點(diǎn)為F,則F(
,0),
∴AF=
﹣1=
,
∵直線AC的解析式為y=x﹣1,
∴∠CAB=45°,
∴點(diǎn)F到AC的距離為
×
=
又∵AC=
=3
,
∴△ACE的最大面積=×3
×
=
,此時(shí)E點(diǎn)坐標(biāo)為(
,﹣
).
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)綜合題型,主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,利用軸對(duì)稱確定最短路線問題,聯(lián)立兩函數(shù)解析式求交點(diǎn)坐標(biāo),利用平行線確定點(diǎn)到直線的最大距離問題.
9、(2013涼山州壓軸題)如圖,拋物線y=ax2﹣2ax+c(a≠0)交x軸于A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,4),以O(shè)C、OA為邊作矩形OADC交拋物線于點(diǎn)G.
(1)求拋物線的解析式;
(2)拋物線的對(duì)稱軸l在邊OA(不包括O、A兩點(diǎn))上平行移動(dòng),分別交x軸于點(diǎn)E,交CD于點(diǎn)F,交AC于點(diǎn)M,交拋物線于點(diǎn)P,若點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,請用含m的代數(shù)式表示PM的長;
(3)在(2)的條件下,連結(jié)PC,則在CD上方的拋物線部分是否存在這樣的點(diǎn)P,使得以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似?若存在,求出此時(shí)m的值,并直接判斷△PCM的形狀;若不存在,請說明理由.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
分析:(1)將A(3,0),C(0,4)代入y=ax2﹣2ax+c,運(yùn)用待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式;
(2)先根據(jù)A、C的坐標(biāo),用待定系數(shù)法求出直線AC的解析式,進(jìn)而根據(jù)拋物線和直線AC的解析式分別表示出點(diǎn)P、點(diǎn)M的坐標(biāo),即可得到PM的長;
(3)由于∠PFC和∠AEM都是直角,F(xiàn)和E對(duì)應(yīng),則若以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似時(shí),分兩種情況進(jìn)行討論:①△PFC∽△AEM,②△CFP∽△AEM;可分別用含m的代數(shù)式表示出AE、EM、CF、PF的長,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊的比相等列出比例式,求出m的值,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì),直角三角形、等腰三角形的判定判斷出△PCM的形狀.
解答:解:(1)∵拋物線y=ax2﹣2ax+c(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)A(3,0),點(diǎn)C(0,4),
,解得
,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+x+4;
(2)設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b,
∵A(3,0),點(diǎn)C(0,4),
,解得
,
∴直線AC的解析式為y=﹣x+4.
∵點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為m,點(diǎn)M在AC上,
∴M點(diǎn)的坐標(biāo)為(m,﹣ m+4),
∵點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,點(diǎn)P在拋物線y=﹣x2+x+4上,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣ m2+m+4),
∴PM=PE﹣ME=(﹣m2+m+4)﹣(﹣m+4)=﹣m2+4m,
即PM=﹣m2+4m(0<m<3);
(3)在(2)的條件下,連結(jié)PC,在CD上方的拋物線部分存在這樣的點(diǎn)P,使得以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似.理由如下:由題意,可得AE=3﹣m,EM=﹣m+4,CF=m,PF=﹣m2+m+4﹣4=﹣m2+m.
若以P、C、F為頂點(diǎn)的三角形和△AEM相似,分兩種情況:①若△PFC∽△AEM,則PF:AE=FC:EM,
即(﹣m2+m):(3﹣m)=m:(﹣ m+4),
∵m≠0且m≠3,
∴m=
∵△PFC∽△AEM,∴∠PCF=∠AME,
∵∠AME=∠CMF,∴∠PCF=∠CMF.
在直角△CMF中,∵∠CMF+∠MCF=90°,
∴∠PCF+∠MCF=90°,即∠PCM=90°,
∴△PCM為直角三角形;
②若△CFP∽△AEM,則CF:AE=PF:EM,
即m:(3﹣m)=(﹣m2+m):(﹣m+4),
∵m≠0且m≠3,
∴m=1.
∵△CFP∽△AEM,∴∠CPF=∠AME,
∵∠AME=∠CMF,∴∠CPF=∠CMF.
∴CP=CM,
∴△PCM為等腰三角形.
綜上所述,存在這樣的點(diǎn)P使△PFC與△AEM相似.此時(shí)m的值為
或1,△PCM為直角三角形或等腰三角形.
點(diǎn)評(píng):此題是二次函數(shù)的綜合題,其中涉及到運(yùn)用待定系數(shù)法求二次函數(shù)、一次函數(shù)的解析式,矩形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),直角三角形、等腰三角形的判定,難度適中.要注意的是當(dāng)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊和對(duì)應(yīng)角不明確時(shí),要分類討論,以免漏解.
10、(2013曲靖壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=x+4與坐標(biāo)軸分別交于A、B兩點(diǎn),過A、B兩點(diǎn)的拋物線為y=﹣x2+bx+c.點(diǎn)D為線段AB上一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)D作CD⊥x軸于點(diǎn)C,交拋物線于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式.
(2)當(dāng)DE=4時(shí),求四邊形CAEB的面積.
(3)連接BE,是否存在點(diǎn)D,使得△DBE和△DAC相似?若存在,求此點(diǎn)D坐標(biāo);若不存在,說明理由.
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)首先求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(2)設(shè)點(diǎn)C坐標(biāo)為(m,0)(m<0),根據(jù)已知條件求出點(diǎn)E坐標(biāo)為(m,8+m);由于點(diǎn)E在拋物線上,則可以列出方程求出m的值.在計(jì)算四邊形CAEB面積時(shí),利用S四邊形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO,可以簡化計(jì)算;
(3)由于△ACD為等腰直角三角形,而△DBE和△DAC相似,則△DBE必為等腰直角三角形.分兩種情況討論,要點(diǎn)是求出點(diǎn)E的坐標(biāo),由于點(diǎn)E在拋物線上,則可以由此列出方程求出未知數(shù).
解答:
解:(1)在直線解析式y(tǒng)=x+4中,令x=0,得y=4;令y=0,得x=﹣4,
∴A(﹣4,0),B(0,4).
∵點(diǎn)A(﹣4,0),B(0,4)在拋物線y=﹣x2+bx+c上,
,
解得:b=﹣3,c=4,
∴拋物線的解析式為:y=﹣x2﹣3x+4.
(2)設(shè)點(diǎn)C坐標(biāo)為(m,0)(m<0),則OC=﹣m,AC=4+m.
∵OA=OB=4,∴∠BAC=45°,
∴△ACD為等腰直角三角形,∴CD=AC=4+m,
∴CE=CD+DE=4+m+4=8+m,
∴點(diǎn)E坐標(biāo)為(m,8+m).
∵點(diǎn)E在拋物線y=﹣x2﹣3x+4上,
∴8+m=﹣m2﹣3m+4,解得m=﹣2.
∴C(﹣2,0),AC=OC=2,CE=6,
S四邊形CAEB=S△ACE+S梯形OCEB﹣S△BCO=
×2×6+
(6+4)×2﹣
×2×4=12.
(3)設(shè)點(diǎn)C坐標(biāo)為(m,0)(m<0),則OC=﹣m,CD=AC=4+m,BD=
OC=﹣
m,則D(m,4+m).
∵△ACD為等腰直角三角形,△DBE和△DAC相似
∴△DBE必為等腰直角三角形.
i)若∠BED=90°,則BE=DE,
∵BE=OC=﹣m,
∴DE=BE=﹣m,
∴CE=4+m﹣m=4,
∴E(m,4).
∵點(diǎn)E在拋物線y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合題意,舍去)或m=﹣3,
∴D(﹣3,1);
ii)若∠EBD=90°,則BE=BD=﹣
m,
在等腰直角三角形EBD中,DE=
BD=﹣2m,
∴CE=4+m﹣2m=4﹣m,
∴E(m,4﹣m).
∵點(diǎn)E在拋物線y=﹣x2﹣3x+4上,
∴4﹣m=﹣m2﹣3m+4,解得m=0(不合題意,舍去)或m=﹣2,
∴D(﹣2,2).
綜上所述,存在點(diǎn)D,使得△DBE和△DAC相似,點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣3,1)或(﹣2,2).
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)與一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、待定系數(shù)法、相似三角形、等腰直角三角形、圖象面積計(jì)算等重要知識(shí)點(diǎn).第(3)問需要分類討論,這是本題的難點(diǎn).
11、(2013年臨沂壓軸題)如圖,拋物線經(jīng)過
三點(diǎn).
(1)求拋物線的解析式;
(2)在拋物線的對(duì)稱軸上有一點(diǎn)P,使PA+PC的值最小,求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)點(diǎn)M為x軸上一動(dòng)點(diǎn),在拋物線上是否存在一點(diǎn)N,使以A,C,M,N四點(diǎn)構(gòu)成的四邊形為平行四邊形?若存在,求點(diǎn)N的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
解析:解:(1)設(shè)拋物線的解析式為 
,
   根據(jù)題意,得
解得
∴拋物線的解析式為:
              ………(3分)
(2)由題意知,點(diǎn)A關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)為點(diǎn)B,連接BC交拋物線的對(duì)稱軸于點(diǎn)P,則P點(diǎn) 即為所求.
設(shè)直線BC的解析式為
,
由題意,得
解得 
∴直線BC的解析式為
                 …………(6分)
∵拋物線
的對(duì)稱軸是
∴當(dāng)
時(shí),
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)是
.                         …………(7分)
(3)存在                              …………………………(8分)
(i)當(dāng)存在的點(diǎn)N在x軸的下方時(shí),如圖所示,∵四邊形ACNM是平行四邊形,∴CN∥x軸,∴點(diǎn)C與點(diǎn)N關(guān)于對(duì)稱軸x=2對(duì)稱,∵C點(diǎn)的坐標(biāo)為
,∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為
     ………………………(11分)
(II)當(dāng)存在的點(diǎn)
在x軸上方時(shí),如圖所示,作
軸于點(diǎn)H,∵四邊形
是平行四邊形,∴
,
∴Rt△CAO ≌Rt△
,∴
.
∵點(diǎn)C的坐標(biāo)為
,即N點(diǎn)的縱坐標(biāo)為
解得
∴點(diǎn)
的坐標(biāo)為
.
綜上所述,滿足題目條件的點(diǎn)N共有三個(gè),
分別為
,
,
 ………………………(13分)
12、(2013寧波壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,4),點(diǎn)B的坐標(biāo)為(4,0),點(diǎn)C的坐標(biāo)為(﹣4,0),點(diǎn)P在射線AB上運(yùn)動(dòng),連結(jié)CP與y軸交于點(diǎn)D,連結(jié)BD.過P,D,B三點(diǎn)作⊙Q與y軸的另一個(gè)交點(diǎn)為E,延長DQ交⊙Q于點(diǎn)F,連結(jié)EF,BF.
(1)求直線AB的函數(shù)解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)P在線段AB(不包括A,B兩點(diǎn))上時(shí).
①求證:∠BDE=∠ADP;
②設(shè)DE=x,DF=y.請求出y關(guān)于x的函數(shù)解析式;
(3)請你探究:點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過程中,是否存在以B,D,F(xiàn)為頂點(diǎn)的直角三角形,滿足兩條直角邊之比為2:1?如果存在,求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo):如果不存在,請說明理由.
考點(diǎn):
一次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)設(shè)直線AB的函數(shù)解析式為y=kx+4,把(4,0)代入即可;
(2)①先證出△BOD≌△COD,得出∠BOD=∠CDO,再根據(jù)∠CDO=∠ADP,即可得出∠BDE=∠ADP,
②先連結(jié)PE,根據(jù)∠ADP=∠DEP+∠DPE,∠BDE=∠ABD+∠OAB,∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,得出∠DPE=∠OAB,再證出∠DFE=∠DPE=45°,最后根據(jù)∠DEF=90°,得出△DEF是等腰直角三角形,從而求出DF=
DE,即y=
x;
(3)當(dāng)
=2時(shí),過點(diǎn)F作FH⊥OB于點(diǎn)H,則∠DBO=∠BFH,再證出△BOD∽△FHB,
=
=
=2,得出FH=2,OD=2BH,再根據(jù)∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,得出四邊形OEFH是矩形,OE=FH=2,EF=OH=4﹣OD,根據(jù)DE=EF,求出OD的長,從而得出直線CD的解析式為y=x+,最后根據(jù)
求出點(diǎn)P的坐標(biāo)即可;
當(dāng)
=時(shí),連結(jié)EB,先證出△DEF是等腰直角三角形,過點(diǎn)F作FG⊥OB于點(diǎn)G,同理可得△BOD∽△FGB,
=
=
=,得出FG=8,OD=BG,再證出四邊形OEFG是矩形,求出OD的值,再求出直線CD的解析式,最后根據(jù)
即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
解答:
解:(1)設(shè)直線AB的函數(shù)解析式為y=kx+4,
代入(4,0)得:4k+4=0,
解得:k=﹣1,
則直線AB的函數(shù)解析式為y=﹣x+4;
(2)①由已知得:
OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,
又∵OD=OD,
∴△BOD≌△COD,
∴∠BOD=∠CDO,
∵∠CDO=∠ADP,
∴∠BDE=∠ADP,
②連結(jié)PE,
∵∠ADP是△DPE的一個(gè)外角,
∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,
∵∠BDE是△ABD的一個(gè)外角,
∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,
∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,
∴∠DPE=∠OAB,
∵OA=OB=4,∠AOB=90°,
∴∠OAB=45°,
∴∠DPE=45°,
∴∠DFE=∠DPE=45°,
∵DF是⊙Q的直徑,
∴∠DEF=90°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴DF=
DE,即y=
x;
(3)當(dāng)BD:BF=2:1時(shí),
過點(diǎn)F作FH⊥OB于點(diǎn)H,
∵∠DBO+∠OBF=90°,∠OBF+∠BFH=90°,
∴∠DBO=∠BFH,
又∵∠DOB=∠BHF=90°,
∴△BOD∽△FHB,
=
=
=2,
∴FH=2,OD=2BH,
∵∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,
∴四邊形OEFH是矩形,
∴OE=FH=2,
∴EF=OH=4﹣OD,
∵DE=EF,
∴2+OD=4﹣OD,
解得:OD=,
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,),
∴直線CD的解析式為y=x+,
得:
,
則點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2);
當(dāng)
=時(shí),
連結(jié)EB,同(2)①可得:∠ADB=∠EDP,
而∠ADB=∠DEB+∠DBE,∠EDP=∠DAP+∠DPA,
∵∠DEP=∠DPA,
∴∠DBE=∠DAP=45°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
過點(diǎn)F作FG⊥OB于點(diǎn)G,
同理可得:△BOD∽△FGB,
=
=
=,
∴FG=8,OD=BG,
∵∠FGO=∠GOE=∠OEF=90°,
∴四邊形OEFG是矩形,
∴OE=FG=8,
∴EF=OG=4+2OD,
∵DE=EF,
∴8﹣OD=4+2OD,
OD=
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(0,﹣
),
直線CD的解析式為:y=﹣
x﹣
,
得:
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(8,﹣4),
綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(2,2)或(8,﹣4).
點(diǎn)評(píng):
此題考查了一次函數(shù)的綜合,用到的知識(shí)點(diǎn)是一次函數(shù)、矩形的性質(zhì)、圓的性質(zhì),關(guān)鍵是綜合運(yùn)用有關(guān)知識(shí)作出輔助線,列出方程組.
13、(2013四川南充壓軸題,21,8分)如圖,二次函數(shù)y=x2+bx-3b+3的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊),交y軸于點(diǎn)C,且經(jīng)過點(diǎn)(b-2,2b2-5b-1).
(1)求這條拋物線的解析式;
(2)⊙M過A、B、C三點(diǎn),交y軸于另一點(diǎn)D,求點(diǎn)M的坐標(biāo);
(3)連接AM、DM,將∠AMD繞點(diǎn)M順時(shí)針旋轉(zhuǎn),兩邊MA、MD與x軸、y軸分別交于點(diǎn)E、F,若△DMF為等腰三角形,求點(diǎn)E的坐標(biāo).
解析:(1)把點(diǎn)(b-2,2b2-5b-1)代入解析式,得
2b2-5b-1=(b-2)2+b(b-2)-3b+3,              ……………1′
解得b=2.
∴拋物線的解析式為y=x2+2x-3.                       ……………2′
(2)由x2+2x-3=0,得x=-3或x=1.
∴A(-3,0)、B(1,0)、C(0,-3).
拋物線的對(duì)稱軸是直線x=-1,圓心M在直線x=-1上.      ……………3′
∴設(shè)M(-1,n),作MG⊥x軸于G,MH⊥y軸于H,連接MC、MB.
∴MH=1,BG=2.                                        ……………4′
∵M(jìn)B=MC,∴BG2+MG2=MH2+CH2,
即4+n2=1+(3+n)2,解得n=-1,∴點(diǎn)M(-1,-1)     ……………5′
(3)如圖,由M(-1,-1),得MG=MH.
∵M(jìn)A=MD,∴Rt△AMG≌RtDMH,∴∠1=∠2.
由旋轉(zhuǎn)可知∠3=∠4. ∴△AME≌△DMF.
若△DMF為等腰三角形,則△AME為等腰三角形.           ……………6′
設(shè)E(x,0),△AME為等腰三角形,分三種情況:
①AE=AM=
,則x=
-3,∴E(
-3,0);
②∵M(jìn)在AB的垂直平分線上,
∴MA=ME=MB,∴E(1,0)                             ……………7′
③點(diǎn)E在AM的垂直平分線上,則AE=ME.
AE=x+3,ME2=MG2+EG2=1+(-1-x)2,∴(x+3)2=1+(-1-x)2,解得x=
,∴E(
,0).
∴所求點(diǎn)E的坐標(biāo)為(
-3,0),(1,0),(
,0)      ……………8′
14、(2013四川宜賓壓軸題)如圖,拋物線y1=x2﹣1交x軸的正半軸于點(diǎn)A,交y軸于點(diǎn)B,將此拋物線向右平移4個(gè)單位得拋物線y2,兩條拋物線相交于點(diǎn)C.
(1)請直接寫出拋物線y2的解析式;
(2)若點(diǎn)P是x軸上一動(dòng)點(diǎn),且滿足∠CPA=∠OBA,求出所有滿足條件的P點(diǎn)坐標(biāo);
(3)在第四象限內(nèi)拋物線y2上,是否存在點(diǎn)Q,使得△QOC中OC邊上的高h(yuǎn)有最大值?若存在,請求出點(diǎn)Q的坐標(biāo)及h的最大值;若不存在,請說明理由.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
專題:代數(shù)幾何綜合題.
分析:(1)寫出平移后的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo),然后利用頂點(diǎn)式解析式寫出即可;
(2)根據(jù)拋物線解析式求出點(diǎn)A、B的坐標(biāo),然后求出∠OBA=45°,再聯(lián)立兩拋物線解析式求出交點(diǎn)C的坐標(biāo),再根據(jù)∠CPA=∠OBA分點(diǎn)P在點(diǎn)A的左邊和右邊兩種情況求解;
(3)先求出直線OC的解析式為y=x,設(shè)與OC平行的直線y=x+b,與拋物線y2聯(lián)立消掉y得到關(guān)于x的一元二次方程,再根據(jù)與OC的距離最大時(shí)方程有且只有一個(gè)根,然后利用根的判別式△=0列式求出b的值,從而得到直線的解析式,再求出與x軸的交點(diǎn)E的坐標(biāo),得到OE的長度,再過點(diǎn)C作CD⊥x軸于D,然后根據(jù)∠COD的正弦值求解即可得到h的值.
解答:解:(1)拋物線y1=x2﹣1向右平移4個(gè)單位的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(4,﹣1),
所以,拋物線y2的解析式為y2=(x﹣4)2﹣1;
(2)x=0時(shí),y=﹣1,
y=0時(shí),x2﹣1=0,解得x1=1,x2=﹣1,
所以,點(diǎn)A(1,0),B(0,﹣1),
∴∠OBA=45°,
聯(lián)立
,
解得
,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(2,3),
∵∠CPA=∠OBA,
∴點(diǎn)P在點(diǎn)A的左邊時(shí),坐標(biāo)為(﹣1,0),
在點(diǎn)A的右邊時(shí),坐標(biāo)為(5,0),
所以,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣1,0)或(5,0);
(3)存在.
∵點(diǎn)C(2,3),
∴直線OC的解析式為y=x,
設(shè)與OC平行的直線y=x+b,
聯(lián)立
消掉y得,2x2﹣19x+30﹣2b=0,
當(dāng)△=0,方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根時(shí),△QOC中OC邊上的高h(yuǎn)有最大值,
此時(shí)x1=x2=×(﹣
)=
,
此時(shí)y=(
﹣4)2﹣1=﹣
∴存在第四象限的點(diǎn)Q(
,﹣
),使得△QOC中OC邊上的高h(yuǎn)有最大值,
此時(shí)△=192﹣4×2×(30﹣2b)=0,
解得b=﹣
,
∴過點(diǎn)Q與OC平行的直線解析式為y=x﹣
,
令y=0,則x﹣
=0,解得x=
,
設(shè)直線與x軸的交點(diǎn)為E,則E(
,0),
過點(diǎn)C作CD⊥x軸于D,根據(jù)勾股定理,OC=
=
則sin∠COD=
=
,
解得h最大=
×
=
點(diǎn)評(píng):本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了利用平移變換確定二次函數(shù)解析式,聯(lián)立兩函數(shù)解析式求交點(diǎn)坐標(biāo),等腰三角形的判定與性質(zhì),(3)判斷出與OC平行的直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí)OC邊上的高h(yuǎn)最大是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).
15、(2013浙江麗水壓軸題)如圖1,點(diǎn)A是
軸正半軸上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)B坐標(biāo)為(0,4),M是線段AB的中點(diǎn),將點(diǎn)M繞點(diǎn)A順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°得到點(diǎn)C,過點(diǎn)C作
軸的垂線,垂足為F,過點(diǎn)B作
軸的垂線與直線CF相交于點(diǎn)E,點(diǎn)D點(diǎn)A關(guān)于直線CF的對(duì)稱
點(diǎn),連結(jié)AC,BC,CD,設(shè)點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為
(1)當(dāng)
時(shí),求CF的長;
(2)①當(dāng)
為何值時(shí),點(diǎn)C落在線段BD上?
②設(shè)△BCE的面積為S,求S與
之間的函數(shù)關(guān)系式;
(3)如圖2,當(dāng)點(diǎn)
C與點(diǎn)E重合時(shí),△CDF沿
軸左右平移得到△C’D’
F’,再將A,B,C’,D’為頂點(diǎn)的四邊形沿C’F’剪開,得到兩個(gè)圖形,用這兩個(gè)圖形拼成不重疊且無縫隙的圖形恰好是三角形,請直接寫出所有符合上述條件的點(diǎn)C’的坐標(biāo)。
16、(2013自貢壓軸題)如圖,已知拋物線y=ax2+bx﹣2(a≠0)與x軸交于A、B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),直線BD交拋物線于點(diǎn)D,并且D(2,3),tan∠DBA=
(1)求拋物線的解析式;
(2)已知點(diǎn)M為拋物線上一動(dòng)點(diǎn),且在第三象限,順次連接點(diǎn)B、M、C、A,求四邊形BMCA面積的最大值;
(3)在(2)中四邊形BMCA面積最大的條件下,過點(diǎn)M作直線平行于y軸,在這條直線上是否存在一個(gè)以Q點(diǎn)為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓?若存在,求出圓心Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)如答圖1所示,利用已知條件求出點(diǎn)B的坐標(biāo),然后用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(2)如答圖1所示,首先求出四邊形BMCA面積的表達(dá)式,然后利用二次函數(shù)的性質(zhì)求出其最大值;
(3)本題利用切線的性質(zhì)、相似三角形與勾股定理求解.如答圖2所示,首先求出直線AC與直線x=2的交點(diǎn)F的坐標(biāo),從而確定了Rt△AGF的各個(gè)邊長;然后證明Rt△AGF∽R(shí)t△QEF,利用相似線段比例關(guān)系列出方程,求出點(diǎn)Q的坐標(biāo).
解答:
解:(1)如答圖1所示,過點(diǎn)D作DE⊥x軸于點(diǎn)E,則DE=3,OE=2.
∵tan∠DBA=
=
,
∴BE=6,
∴OB=BE﹣OE=4,
∴B(﹣4,0).
∵點(diǎn)B(﹣4,0)、D(2,3)在拋物線y=ax2+bx﹣2(a≠0)上,
,
解得
∴拋物線的解析式為:y=
x2+
x﹣2.
(2)拋物線的解析式為:y=
x2+
x﹣2,
令x=0,得y=﹣2,∴C(0,﹣2),
令y=0,得x=﹣4或1,∴A(1,0).
設(shè)點(diǎn)M坐標(biāo)為(m,n)(m<0,n<0),
如答圖1所示,過點(diǎn)M作MF⊥x軸于點(diǎn)F,則MF=﹣n,OF=﹣m,BF=4+m.
S四邊形BMCA=S△BMF+S梯形MFOC+S△AOC
=
BFMF+
(MF+OC)OF+
OAOC
=
(4+m)×(﹣n)+
(﹣n+2)×(﹣m)+
×1×2
=﹣2n﹣m+1
∵點(diǎn)M(m,n)在拋物線y=
x2+
x﹣2上,
∴n=
m2+
m﹣2,代入上式得:
S四邊形BMCA=﹣m2﹣4m+5=﹣(m+2)2+9,
∴當(dāng)m=﹣2時(shí),四邊形BMCA面積有最大值,最大值為9.
(3)假設(shè)存在這樣的⊙Q.
如答圖2所示,設(shè)直線x=﹣2與x軸交于點(diǎn)G,與直線AC交于點(diǎn)F.
設(shè)直線AC的解析式為y=kx+b,將A(1,0)、C(0,﹣2)代入得:
,
解得:k=2,b=﹣2,
∴直線AC解析式為:y=2x﹣2,
令x=﹣2,得y=﹣6,∴F(﹣2,﹣6),GF=6.
在Rt△AGF中,由勾股定理得:AF=
=
=3
設(shè)Q(﹣2,n),則在Rt△AGF中,由勾股定理得:OQ=
=
設(shè)⊙Q與直線AC相切于點(diǎn)E,則QE=OQ=
在Rt△AGF與Rt△QEF中,
∵∠AGF=∠QEF=90°,∠AFG=∠QFE,
∴Rt△AGF∽R(shí)t△QEF,
,即
,
化簡得:n2﹣3n﹣4=0,解得n=4或n=﹣1.
∴存在一個(gè)以Q點(diǎn)為圓心,OQ為半徑且與直線AC相切的圓,點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(﹣2,4)或(﹣2,﹣1).
點(diǎn)評(píng):
本題是中考?jí)狠S題,綜合考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、相似三角形、勾股定理、圓的切線性質(zhì)、解直角三角形、圖形面積計(jì)算等重要知識(shí)點(diǎn),涉及考點(diǎn)眾多,有一定的難度.第(2)問面積最大值的問題,利用二次函數(shù)的最值解決;第(3)問為存在型問題,首先假設(shè)存在,然后利用已知條件,求出符合條件的點(diǎn)Q坐標(biāo).
17、(2013自貢)將兩塊全等的三角板如圖①擺放,其中∠A1CB1=∠ACB=90°,∠A1=∠A=30°.
(1)將圖①中的△A1B1C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得圖②,點(diǎn)P1是A1C與AB的交點(diǎn),點(diǎn)Q是A1B1與BC的交點(diǎn),求證:CP1=CQ;
(2)在圖②中,若AP1=2,則CQ等于多少?
(3)如圖③,在B1C上取一點(diǎn)E,連接BE、P1E,設(shè)BC=1,當(dāng)BE⊥P1B時(shí),求△P1BE面積的最大值.
考點(diǎn):
相似三角形的判定與性質(zhì);全等三角形的判定與性質(zhì);旋轉(zhuǎn)的性質(zhì);解直角三角形.3718684
分析:
(1)先判斷∠B1CQ=∠BCP1=45°,利用ASA即可證明△B1CQ≌△BCP1,從而得出結(jié)論.
(2)作P1D⊥CA于D,在RtADP1中,求出P1D,在Rt△CDP1中求出CP1,繼而可得出CQ的長度.
(3)證明△AP1C∽△BEC,則有AP1:BE=AC:BC=
:1,設(shè)AP1=x,則BE=
x,得出S△P1BE關(guān)于x的表達(dá)式,利用配方法求最值即可.
解答:
(1)證明:∵∠B1CB=45°,∠B1CA1=90°,
∴∠B1CQ=∠BCP1=45°,
∵在△B1CQ和△BCP1中,
,
∴△B1CQ≌△BCP1(ASA),
∴CQ=CP1;
(2)作P1D⊥CA于D,
∵∠A=30°,
∴P1D=
AP1=1,
∵∠P1CD=45°,
=sin45°=
,
∴CP1=
P1D=
又∵CP1=CQ,
∴CQ=
(3)∵∠P1BE=90°,∠ABC=60°,
∴∠A=∠CBE=30°,
∴AC=
BC,
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得:∠ACP1=∠BCE,
∴△AP1C∽△BEC,
∴AP1:BE=AC:BC=
:1,
設(shè)AP1=x,則BE=
x,
在Rt△ABC中,∠A=30°,
∴AB=2BC=2,
∴S△P1BE=
×
x(2﹣x)=﹣
x2+
x
=﹣
(x﹣1)2+
,
故當(dāng)x=1時(shí),S△P1BE(max)=
點(diǎn)評(píng):
本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),解答本題需要我們熟練掌握含30°角的直角三角形的性質(zhì)、勾股定理及配方法求二次函數(shù)的最值,有一定難度.
18、(2013廣安壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A、B、C三點(diǎn),已知點(diǎn)A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0).
(1)求此拋物線的解析式.
(2)點(diǎn)P是直線AB上方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn),(不與點(diǎn)A、B重合),過點(diǎn)P作x軸的垂線,垂足為F,交直線AB于點(diǎn)E,作PD⊥AB于點(diǎn)D.
①動(dòng)點(diǎn)P在什么位置時(shí),△PDE的周長最大,求出此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo);
②連接PA,以AP為邊作圖示一側(cè)的正方形APMN,隨著點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng),正方形的大小、位置也隨之改變.當(dāng)頂點(diǎn)M或N恰好落在拋物線對(duì)稱軸上時(shí),求出對(duì)應(yīng)的P點(diǎn)的坐標(biāo).(結(jié)果保留根號(hào))
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
專題:
代數(shù)幾何綜合題.
分析:
(1)把點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)代入拋物線解析式,利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式解答即可;
(2)①根據(jù)點(diǎn)A、B的坐標(biāo)求出OA=OB,從而得到△AOB是等腰直角三角形,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得∠BAO=45°,然后求出△PED是等腰直角三角形,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì),PD越大,△PDE的周長最大,再判斷出當(dāng)與直線AB平行的直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí),PD最大,再求出直線AB的解析式為y=x+3,設(shè)與AB平行的直線解析式為y=x+m,與拋物線解析式聯(lián)立消掉y,得到關(guān)于x的一元二次方程,利用根的判別式△=0列式求出m的值,再求出x、y的值,從而得到點(diǎn)P的坐標(biāo);
②先確定出拋物線的對(duì)稱軸,然后(i)分點(diǎn)M在對(duì)稱軸上時(shí),過點(diǎn)P作PQ⊥對(duì)稱軸于Q,根據(jù)同角的余角相等求出∠APF=∠QPM,再利用“角角邊”證明△APF和△MPQ全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等可得PF=PQ,設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為n,表示出PQ的長,即PF,然后代入拋物線解析式計(jì)算即可得解;(ii)點(diǎn)N在對(duì)稱軸上時(shí),同理求出△APF和△ANQ全等,根據(jù)全等三角形對(duì)應(yīng)邊相等可得PF=AQ,根據(jù)點(diǎn)A的坐標(biāo)求出點(diǎn)P的縱坐標(biāo),再代入拋物線解析式求出橫坐標(biāo),即可得到點(diǎn)P的坐標(biāo).
解答:
解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0),
,
解得
,
所以,拋物線的解析式為y=﹣x2﹣2x+3;
(2)①∵A(﹣3,0),B(0,3),
∴OA=OB=3,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠BAO=45°,
∵PF⊥x軸,
∴∠AEF=90°﹣45°=45°,
又∵PD⊥AB,
∴△PDE是等腰直角三角形,
∴PD越大,△PDE的周長越大,
易得直線AB的解析式為y=x+3,
設(shè)與AB平行的直線解析式為y=x+m,
聯(lián)立
,
消掉y得,x2+3x+m﹣3=0,
當(dāng)△=32﹣4×1×(m﹣3)=0,
即m=
時(shí),直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn),PD最長,
此時(shí)x=﹣
,y=﹣
+
=
∴點(diǎn)P(﹣
,
)時(shí),△PDE的周長最大;
②拋物線y=﹣x2﹣2x+3的對(duì)稱軸為直線x=﹣
=﹣1,
(i)如圖1,點(diǎn)M在對(duì)稱軸上時(shí),過點(diǎn)P作PQ⊥對(duì)稱軸于Q,
在正方形APMN中,AP=PM,∠APM=90°,
∴∠APF+∠FPM=90°,∠QPM+∠FPM=90°,
∴∠APF=∠QPM,
∵在△APF和△MPQ中,
∴△APF≌△MPQ(AAS),
∴PF=PQ,
設(shè)點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為n(n<0),則PQ=﹣1﹣n,
即PF=﹣1﹣n,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(n,﹣1﹣n),
∵點(diǎn)P在拋物線y=﹣x2﹣2x+3上,
∴﹣n2﹣2n+3=﹣1﹣n,
整理得,n2+n﹣4=0,
解得n1=
(舍去),n2=
,
﹣1﹣n=﹣1﹣
=
所以,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(
,
);
(ii)如圖2,點(diǎn)N在對(duì)稱軸上時(shí),設(shè)拋物線對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)Q,
∵∠PAF+∠FPA=90°,∠PAF+∠QAN=90°,
∴∠FPA=∠QAN,
又∵∠PFA=∠AQN=90°,PA=AN,
∴△APF≌△NAQ,
∴PF=AQ,
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為P(x,﹣x2﹣2x+3),
則有﹣x2﹣2x+3=﹣1﹣(﹣3)=2,
解得x=
﹣1(不合題意,舍去)或x=﹣
﹣1,
此時(shí)點(diǎn)P坐標(biāo)為(﹣
﹣1,2).
綜上所述,當(dāng)頂點(diǎn)M恰好落在拋物線對(duì)稱軸上時(shí),點(diǎn)P坐標(biāo)為(
),當(dāng)頂點(diǎn)N恰好落在拋物線對(duì)稱軸上時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)為(﹣
﹣1,2).
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,等腰直角三角形的判定與性質(zhì),正方形的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,(2)確定出△PDE是等腰直角三角形,從而判斷出點(diǎn)P為平行于AB的直線與拋物線只有一個(gè)交點(diǎn)時(shí)的位置是解題的關(guān)鍵,(3)根據(jù)全等三角形的性質(zhì)用點(diǎn)P的橫坐標(biāo)表示出縱坐標(biāo)或用縱坐標(biāo)求出橫坐標(biāo)是解題的關(guān)鍵.
19、(2013杭州壓軸題)如圖,已知正方形ABCD的邊長為4,對(duì)稱中心為點(diǎn)P,點(diǎn)F為BC邊上一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)E在AB邊上,且滿足條件∠EPF=45°,圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于直線AC成軸對(duì)稱,設(shè)它們的面積和為S1.
(1)求證:∠APE=∠CFP;
(2)設(shè)四邊形CMPF的面積為S2,CF=x,
①求y關(guān)于x的函數(shù)解析式和自變量x的取值范圍,并求出y的最大值;
②當(dāng)圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點(diǎn)P成中心對(duì)稱時(shí),求y的值.
考點(diǎn):四邊形綜合題.
分析:(1)利用正方形與三角形的相關(guān)角之間的關(guān)系可以證明結(jié)論;
(2)本問關(guān)鍵是求出y與x之間的函數(shù)解析式.
①首先分別用x表示出S1與S2,然后計(jì)算出y與x的函數(shù)解析式.這是一個(gè)二次函數(shù),求出其最大值;
②注意中心對(duì)稱、軸對(duì)稱的幾何性質(zhì).
解答:(1)證明:∵∠EPF=45°,
∴∠APE+∠FPC=180°﹣45°=135°;
而在△PFC中,由于PF為正方形ABCD的對(duì)角線,則∠PCF=45°,
則∠CFP+∠FPC=180°﹣45°=135°,
∴∠APE=∠CFP.
(2)解:①∵∠APE=∠CFP,且∠FCP=∠PAE=45°,
∴△APE∽△CPF,則
而在正方形ABCD中,AC為對(duì)角線,則AC=
AB=
,
又∵P為對(duì)稱中心,則AP=CP=
,
∴AE=
=
=.
如圖,過點(diǎn)P作PH⊥AB于點(diǎn)H,PG⊥BC于點(diǎn)G,
P為AC中點(diǎn),則PH∥BC,且PH=BC=2,同理PG=2.
S△APE=
=×2×=,
∵陰影部分關(guān)于直線AC軸對(duì)稱,
∴△APE與△APN也關(guān)于直線AC對(duì)稱,
則S四邊形AEPN=2S△APE=
而S2=2S△PFC=2×
=2x,
∴S1=S正方形ABCD﹣S四邊形AEPN﹣S2=16﹣
﹣2x,
∴y=
=
=
+﹣1.
∵E在AB上運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在BC上運(yùn)動(dòng),且∠EPF=45°,
∴2≤x≤4.
令=a,則y=﹣8a2+8a﹣1,當(dāng)a=
=,即x=2時(shí),y取得最大值.
而x=2在x的取值范圍內(nèi),代入x=2,則y最大=4﹣2﹣1=1.
∴y關(guān)于x的函數(shù)解析式為:y=
+﹣1(2≤x≤4),y的最大值為1.
②圖中兩塊陰影部分圖形關(guān)于點(diǎn)P成中心對(duì)稱,
而此兩塊圖形也關(guān)于直線AC成軸對(duì)稱,則陰影部分圖形自身關(guān)于直線BD對(duì)稱,
則EB=BF,即AE=FC,
∴=x,解得x=
,
代入x=
,得y=
﹣2.
點(diǎn)評(píng):本題是代數(shù)幾何綜合題,考查了正方形的性質(zhì)、相似三角形、二次函數(shù)的解析式與最值、幾何變換(軸對(duì)稱與中心對(duì)稱)、圖形面積的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),涉及的考點(diǎn)較多,有一定的難度.本題重點(diǎn)與難點(diǎn)在于求出y與x的函數(shù)解析式,在計(jì)算幾何圖形面積時(shí)涉及大量的計(jì)算,需要細(xì)心計(jì)算避免出錯(cuò).
20、(2013衢州壓軸題)在平面直角坐標(biāo)系x、y中,過原點(diǎn)O及點(diǎn)A(0,2)、C(6,0)作矩形OABC,∠AOC的平分線交AB于點(diǎn)D.點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā),以每秒
個(gè)單位長度的速度沿射線OD方向移動(dòng);同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)O出發(fā),以每秒2個(gè)單位長度的速度沿x軸正方向移動(dòng).設(shè)移動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)當(dāng)點(diǎn)P移動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),求出此時(shí)t的值;
(2)當(dāng)t為何值時(shí),△PQB為直角三角形;
(3)已知過O、P、Q三點(diǎn)的拋物線解析式為y=﹣(x﹣t)2+t(t>0).問是否存在某一時(shí)刻t,將△PQB繞某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°后,三個(gè)對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)恰好都落在上述拋物線上?若存在,求出t的值;若不存在,請說明理由.
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)首先根據(jù)矩形的性質(zhì)求出DO的長,進(jìn)而得出t的值;
(2)要使△PQB為直角三角形,顯然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°,進(jìn)而利用勾股定理分別分析得出PB2=(6﹣t)2+(2﹣t)2,QB2=(6﹣2t)2+22,PQ2=(2t﹣t)2+t2=2t2,再分別就∠PQB=90°和∠PBQ=90°討論,求出符合題意的t值即可;
(3)存在這樣的t值,若將△PQB繞某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,三個(gè)對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)恰好都落在拋物線上,則旋轉(zhuǎn)中心為PQ中點(diǎn),此時(shí)四邊形PBQB′為平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)和對(duì)稱性可求出t的值.
解答:
解:(1)∵四邊形OABC是矩形,
∴∠AOC=∠OAB=90°,
∵OD平分∠AOC,
∴∠AOD=∠DOQ=45°,
∴在Rt△AOD中,∠ADO=45°,
∴AO=AD=2,OD=2
,
∴t=
=2;
(2)要使△PQB為直角三角形,顯然只有∠PQB=90°或∠PBQ=90°.
如圖1,作PG⊥OC于點(diǎn)G,在Rt△POG中,
∵∠POQ=45°,∴∠OPG=45°,
∵OP=
t,∴OG=PG=t,
∴點(diǎn)P(t,t)
又∵Q(2t,0),B(6,2),
根據(jù)勾股定理可得:PB2=(6﹣t)2+(2﹣t)2,QB2=(6﹣2t)2+22,PQ2=(2t﹣t)2+t2=2t2,
①若∠PQB=90°,則有PQ2+BQ2=PB2,
即:2t2+[(6﹣2t)2+22]=(6﹣t)2+(2﹣t)2,
整理得:4t2﹣8t=0,
解得:t1=0(舍去),t2=2,
∴t=2,
②若∠PBQ=90°,則有PB2+QB2=PQ2,
∴[(6﹣t)2+(2﹣t)2]+[(6﹣2t)2+22]=2t2,
整理得:t2﹣10t+20=0,
解得:t=5±
∴當(dāng)t=2或t=5+
或t=5﹣
時(shí),△PQB為直角三角形.
解法2:①如圖2,當(dāng)∠PQB=90°時(shí),
易知∠OPQ=90°,∴BQ∥OD∴∠BQC=∠POQ=45°
可得QC=BC=2,∴OQ=4,
∴2t=4,
∴t=2,
②如圖3,當(dāng)∠PBQ=90°時(shí),若點(diǎn)Q在OC上,
作PN⊥x軸于點(diǎn)N,交AB于點(diǎn)M,
則易證∠PBM=∠CBQ,
∴△PMB∽△QCB
=
∴CBPM=QCMB,
∴2(t﹣2)=(2t﹣6)(t﹣6),
化簡得t2﹣10t+20=0,
解得:t=5±
,
∴t=5﹣
;
③如圖3,當(dāng)∠PBQ=90°時(shí),若點(diǎn)Q在OC的延長線上,
作PN⊥x軸于點(diǎn)N,交AB延長線于點(diǎn)M,
則易證∠BPM=∠MBQ=∠BQC,
∴△PMB∽△QCB,
=
∴CBPM=QCMB,
∴2(t﹣2)=(2t﹣6)(t﹣6),
化簡得t2﹣10t+20=0,
解得:t=5±
,
∴t=5+
(3)存在這樣的t值,理由如下:
將△PQB繞某點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,三個(gè)對(duì)應(yīng)頂點(diǎn)恰好都落在拋物線上,
則旋轉(zhuǎn)中心為PQ中點(diǎn),此時(shí)四邊形PBQB′為平行四邊形.
∵PO=PQ,由P(t,t),Q(2t,0),知旋轉(zhuǎn)中心坐標(biāo)可表示為(t, t),
∵點(diǎn)B坐標(biāo)為(6,2),∴點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(3t﹣6,t﹣2),
代入y=﹣(x﹣t)2+t,得:2t2﹣13t+18=0,
解得:t1=,t2=2.
點(diǎn)評(píng):
本題考查了相似形綜合題,涉及了動(dòng)點(diǎn)問題,勾股定理的運(yùn)用,矩形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì)以及平行四邊形的判定和性質(zhì),解答本題關(guān)鍵是討論點(diǎn)P的位置,由題意建立方程從而求出符合題意的t值,同時(shí)要數(shù)形結(jié)合進(jìn)行思考,難度較大.
21、(2013紹興壓軸題)拋物線y=(x﹣3)(x+1)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),與y軸交于點(diǎn)C,點(diǎn)D為頂點(diǎn).
(1)求點(diǎn)B及點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)連結(jié)BD,CD,拋物線的對(duì)稱軸與x軸交于點(diǎn)E.
①若線段BD上一點(diǎn)P,使∠DCP=∠BDE,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
②若拋物線上一點(diǎn)M,作MN⊥CD,交直線CD于點(diǎn)N,使∠CMN=∠BDE,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)解方程(x﹣3)(x+1)=0,求出x=3或﹣1,根據(jù)拋物線y=(x﹣3)(x+1)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),確定點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0);將y=(x﹣3)(x+1)配方,寫成頂點(diǎn)式為y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,即可確定頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)①根據(jù)拋物線y=(x﹣3)(x+1),得到點(diǎn)C、點(diǎn)E的坐標(biāo).連接BC,過點(diǎn)C作CH⊥DE于H,由勾股定理得出CD=
,CB=3
,證明△BCD為直角三角形.分別延長PC、DC,與x軸相交于點(diǎn)Q,R.根據(jù)兩角對(duì)應(yīng)相等的兩三角形相似證明△BCD∽△QOC,則
=
=
,得出Q的坐標(biāo)(﹣9,0),運(yùn)用待定系數(shù)法求出直線CQ的解析式為y=﹣
x﹣3,直線BD的解析式為y=2x﹣6,解方程組
,即可求出點(diǎn)P的坐標(biāo);
②分兩種情況進(jìn)行討論:(Ⅰ)當(dāng)點(diǎn)M在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí).若點(diǎn)N在射線CD上,如備用圖1,延長MN交y軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)M作MG⊥y軸于點(diǎn)G,先證明△MCN∽△DBE,由相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例得出MN=2CN.設(shè)CN=a,再證明△CNF,△MGF均為等腰直角三角形,然后用含a的代數(shù)式表示點(diǎn)M的坐標(biāo),將其代入拋物線y=(x﹣3)(x+1),求出a的值,得到點(diǎn)M的坐標(biāo);若點(diǎn)N在射線DC上,同理可求出點(diǎn)M的坐標(biāo);(Ⅱ)當(dāng)點(diǎn)M在對(duì)稱軸左側(cè)時(shí).由于∠BDE<45°,得到∠CMN<45°,根據(jù)直角三角形兩銳角互余得出∠MCN>45°,而拋物線左側(cè)任意一點(diǎn)K,都有∠KCN<45°,所以點(diǎn)M不存在.
解答:
解:(1)∵拋物線y=(x﹣3)(x+1)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B左側(cè)),
∴當(dāng)y=0時(shí),(x﹣3)(x+1)=0,
解得x=3或﹣1,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,0).
∵y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴頂點(diǎn)D的坐標(biāo)為(1,﹣4);
(2)①如右圖.
∵拋物線y=(x﹣3)(x+1)=x2﹣2x﹣3與與y軸交于點(diǎn)C,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,﹣3).
∵對(duì)稱軸為直線x=1,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(1,0).
連接BC,過點(diǎn)C作CH⊥DE于H,則H點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣3),
∴CH=DH=1,
∴∠CDH=∠BCO=∠BCH=45°,
∴CD=
,CB=3
,△BCD為直角三角形.
分別延長PC、DC,與x軸相交于點(diǎn)Q,R.
∵∠BDE=∠DCP=∠QCR,
∠CDB=∠CDE+∠BDE=45°+∠DCP,
∠QCO=∠RCO+∠QCR=45°+∠DCP,
∴∠CDB=∠QCO,
∴△BCD∽△QOC,
=
=
∴OQ=3OC=9,即Q(﹣9,0).
∴直線CQ的解析式為y=﹣
x﹣3,
直線BD的解析式為y=2x﹣6.
由方程組
,解得
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(
,﹣
);
②(Ⅰ)當(dāng)點(diǎn)M在對(duì)稱軸右側(cè)時(shí).
若點(diǎn)N在射線CD上,如備用圖1,延長MN交y軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)M作MG⊥y軸于點(diǎn)G.
∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,
∴△MCN∽△DBE,
=
=
,
∴MN=2CN.
設(shè)CN=a,則MN=2a.
∵∠CDE=∠DCF=45°,
∴△CNF,△MGF均為等腰直角三角形,
∴NF=CN=a,CF=
a,
∴MF=MN+NF=3a,
∴MG=FG=
a,
∴CG=FG﹣FC=
a,
∴M(
a,﹣3+
a).
代入拋物線y=(x﹣3)(x+1),解得a=
,
∴M(
,﹣
);
若點(diǎn)N在射線DC上,如備用圖2,MN交y軸于點(diǎn)F,過點(diǎn)M作MG⊥y軸于點(diǎn)G.
∵∠CMN=∠BDE,∠CNM=∠BED=90°,
∴△MCN∽△DBE,
=
=
,
∴MN=2CN.
設(shè)CN=a,則MN=2a.
∵∠CDE=45°,
∴△CNF,△MGF均為等腰直角三角形,
∴NF=CN=a,CF=
a,
∴MF=MN﹣NF=a,
∴MG=FG=
a,
∴CG=FG+FC=
a,
∴M(
a,﹣3+
a).
代入拋物線y=(x﹣3)(x+1),解得a=5
,
∴M(5,12);
(Ⅱ)當(dāng)點(diǎn)M在對(duì)稱軸左側(cè)時(shí).
∵∠CMN=∠BDE<45°,
∴∠MCN>45°,
而拋物線左側(cè)任意一點(diǎn)K,都有∠KCN<45°,
∴點(diǎn)M不存在.
綜上可知,點(diǎn)M坐標(biāo)為(
,﹣
)或(5,12).
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)的綜合題型,其中涉及到的知識(shí)點(diǎn)有二次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,二次函數(shù)的性質(zhì),運(yùn)用待定系數(shù)法求一次函數(shù)、二次函數(shù)的解析式,勾股定理,等腰直角三角形、相似三角形的判定與性質(zhì),綜合性較強(qiáng),有一定難度.(2)中第②問進(jìn)行分類討論及運(yùn)用數(shù)形結(jié)合的思想是解題的關(guān)鍵.
22、(2013嘉興壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=(x﹣m)2﹣m2+m的頂點(diǎn)為A,與y軸的交點(diǎn)為B,連結(jié)AB,AC⊥AB,交y軸于點(diǎn)C,延長CA到點(diǎn)D,使AD=AC,連結(jié)BD.作AE∥x軸,DE∥y軸.
(1)當(dāng)m=2時(shí),求點(diǎn)B的坐標(biāo);
(2)求DE的長?
(3)①設(shè)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(x,y),求y關(guān)于x的函數(shù)關(guān)系式?②過點(diǎn)D作AB的平行線,與第(3)①題確定的函數(shù)圖象的另一個(gè)交點(diǎn)為P,當(dāng)m為何值時(shí),以,A,B,D,P為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形?
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
數(shù)形結(jié)合.
分析:
(1)將m=2代入原式,得到二次函數(shù)的頂點(diǎn)式,據(jù)此即可求出B點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)延長EA,交y軸于點(diǎn)F,證出△AFC≌△AED,進(jìn)而證出△ABF∽△DAE,利用相似三角形的性質(zhì),求出DE=4;
(3)①根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo),得到x=2m,y=﹣m2+m+4,將m=代入y=﹣m2+m+4,即可求出二次函數(shù)的表達(dá)式;
②作PQ⊥DE于點(diǎn)Q,則△DPQ≌△BAF,然后分(如圖1)和(圖2)兩種情況解答.
解答:
解:(1)當(dāng)m=2時(shí),y=(x﹣2)2+1,
把x=0代入y=(x﹣2)2+1,得:y=2,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(0,2).
(2)延長EA,交y軸于點(diǎn)F,
∵AD=AC,∠AFC=∠AED=90°,∠CAF=∠DAE,
∴△AFC≌△AED,
∴AF=AE,
∵點(diǎn)A(m,﹣ m2+m),點(diǎn)B(0,m),
∴AF=AE=|m|,BF=m﹣(﹣m2+m)=m2,
∵∠ABF=90°﹣∠BAF=∠DAE,∠AFB=∠DEA=90°,
∴△ABF∽△DAE,
=360docimg_501_,即:360docimg_502_=360docimg_503_,
∴DE=4.
(3)①∵點(diǎn)A的坐標(biāo)為(m,﹣ m2+m),
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2m,﹣ m2+m+4),
∴x=2m,y=﹣m2+m+4,
∴y=﹣360docimg_504_++4,
∴所求函數(shù)的解析式為:y=﹣360docimg_505_x2+x+4,
②作PQ⊥DE于點(diǎn)Q,則△DPQ≌△BAF,
360docimg_506_
(Ⅰ)當(dāng)四邊形ABDP為平行四邊形時(shí)(如圖1),
點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為3m,
點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為:(﹣ m2+m+4)﹣(m2)=﹣m2+m+4,
把P(3m,﹣ m2+m+4)的坐標(biāo)代入y=﹣360docimg_507_x2+x+4得:
﹣m2+m+4=﹣360docimg_508_×(3m)2+×(3m)+4,
解得:m=0(此時(shí)A,B,D,P在同一直線上,舍去)或m=8.
(Ⅱ)當(dāng)四邊形ABDP為平行四邊形時(shí)(如圖2),
點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為m,
點(diǎn)P的縱坐標(biāo)為:(﹣ m2+m+4)+(m2)=m+4,
把P(m,m+4)的坐標(biāo)代入y=﹣360docimg_509_x2+x+4得:
m+4=﹣360docimg_510_m2+m+4,
解得:m=0(此時(shí)A,B,D,P在同一直線上,舍去)或m=﹣8,
綜上所述:m的值為8或﹣8.
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)綜合題,涉及四邊形的知識(shí),同時(shí)也是存在性問題,解答時(shí)要注意數(shù)形結(jié)合及分類討論.
23、(2013巴中壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,坐標(biāo)原點(diǎn)為O,A點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0),B點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣1,0),以AB的中點(diǎn)P為圓心,AB為直徑作⊙P的正半軸交于點(diǎn)C.
(1)求經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)的拋物線所對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式;
(2)設(shè)M為(1)中拋物線的頂點(diǎn),求直線MC對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式;
(3)試說明直線MC與⊙P的位置關(guān)系,并證明你的結(jié)論.
360docimg_511_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題;解二元一次方程組;待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式;二次函數(shù)的最值;待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式;勾股定理;勾股定理的逆定理;切線的判定.
專題:
計(jì)算題.
分析:
(1)求出半徑,根據(jù)勾股定理求出C的坐標(biāo),設(shè)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)拋物線解析式是y=a(x﹣4)(x+1),把C(0,2)代入求出a即可;
(2)求出M的坐標(biāo),設(shè)直線MC對(duì)應(yīng)函數(shù)表達(dá)式是y=kx+b,把C(0,2),M(,360docimg_512_)代入得到方程組,求出方程組的解即可;
(3)根據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)和勾股定理分別求出PC、DC、PD的平方,根據(jù)勾股定理的逆定理得出∠PCD=90°,即可求出答案.
解答:
解:(1)∵A(4,0),B(﹣1,0),
∴AB=5,半徑是PC=PB=PA=,
∴OP=﹣1=,
在△CPO中,由勾股定理得:OC=360docimg_513_=2,
∴C(0,2),
設(shè)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)拋物線解析式是y=a(x﹣4)(x+1),
把C(0,2)代入得:2=a(0﹣4)(0+1),
∴a=﹣,
∴y=﹣(x﹣4)(x+1)=﹣x2+x+2,
答:經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)拋物線解析式是y=﹣x2+x+2.
(2)y=﹣x2+x+2=﹣360docimg_514_+360docimg_515_,
M(,360docimg_516_),
設(shè)直線MC對(duì)應(yīng)函數(shù)表達(dá)式是y=kx+b,
把C(0,2),M(,360docimg_517_)代入得:360docimg_518_,
解得:k=,b=2,
∴y=x+2,
y=x+2.
答:直線MC對(duì)應(yīng)函數(shù)表達(dá)式是y=x+2.
(3)MC與⊙P的位置關(guān)系是相切.
證明:設(shè)直線MC交x軸于D,
當(dāng)y=0時(shí),0=x+2,
∴x=﹣,OD=,
∴D(﹣,0),
在△COD中,由勾股定理得:CD2=22+360docimg_519_=360docimg_520_=360docimg_521_,
PC2=360docimg_522_=360docimg_523_=360docimg_524_,
PD2=360docimg_525_=360docimg_526_,
∴CD2+PC2=PD2,
∴∠PCD=90°,
∴PC⊥DC,
∵PC為半徑,
∴MC與⊙P的位置關(guān)系是相切.
360docimg_527_
本題主要考查對(duì)用待定系數(shù)法求一次函數(shù)、二次函數(shù)的解析式,勾股定理及勾股定理的逆定理,解二元一次方程組,二次函數(shù)的最值,切線的判定等知識(shí)點(diǎn)的連接和掌握,能綜合運(yùn)用這些性質(zhì)進(jìn)行推理和計(jì)算是解此題的關(guān)鍵.
24、(2013煙臺(tái)壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形OABC是邊長為2的正方形,二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象經(jīng)過點(diǎn)A,B,與x軸分別交于點(diǎn)E,F(xiàn),且點(diǎn)E的坐標(biāo)為(﹣360docimg_528_,0),以0C為直徑作半圓,圓心為D.
(1)求二次函數(shù)的解析式;
(2)求證:直線BE是⊙D的切線;
(3)若直線BE與拋物線的對(duì)稱軸交點(diǎn)為P,M是線段CB上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)M與點(diǎn)B,C不重合),過點(diǎn)M作MN∥BE交x軸與點(diǎn)N,連結(jié)PM,PN,設(shè)CM的長為t,△PMN的面積為S,求S與t的函數(shù)關(guān)系式,并寫出自變量t的取值范圍.S是否存在著最大值?若存在,求出最大值;若不存在,請說明理由.
360docimg_529_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)根據(jù)題意易得點(diǎn)A、B的坐標(biāo),然后把點(diǎn)A、B、E的坐標(biāo)分別代入二次函數(shù)解析式,列出關(guān)于a、b、c的方程組,利用三元一次方程組來求得系數(shù)的值;
(2)如圖,過點(diǎn)D作DG⊥BE于點(diǎn)G,構(gòu)建相似三角形△EGD∽△ECB,根據(jù)它的對(duì)應(yīng)邊成比例得到360docimg_530_=360docimg_531_,由此求得DG=1(圓的半徑是1),則易證得結(jié)論;
(3)利用待定系數(shù)法可求得直線BE的方程.則易求P點(diǎn)坐標(biāo).然后由相似三角形△MNC∽△BEC的對(duì)應(yīng)邊成比例,線段間的和差關(guān)系得到CN=t,DN=t﹣1.所以
S=S△PND+S梯形PDCM﹣S△MNC=﹣360docimg_532_+t(0<t<2).由拋物線的性質(zhì)可以求得S的最值.
解答:
解:(1)由題意,得A(0,2),B(2,2),E的坐標(biāo)為(﹣360docimg_533_,0),
則360docimg_534_,
解得,360docimg_535_,
∴該二次函數(shù)的解析式為:y=﹣360docimg_536_x2+360docimg_537_x+2;
(2)如圖,過點(diǎn)D作DG⊥BE于點(diǎn)G.
由題意,得
ED=+1=,EC=2+=,BC=2,
∴BE=360docimg_538_=360docimg_539_.
∵∠BEC=∠DEG,∠EGD=∠ECB=90°,
∴△EGD∽△ECB,
∴360docimg_540_=360docimg_541_,
∴DG=1.
∵⊙D的半徑是1,且DG⊥BE,
∴BE是⊙D的切線;
(3)由題意,得E(﹣360docimg_542_,0),B(2,2).
設(shè)直線BE為y=kx+h(k≠0).則
360docimg_543_,
解得,360docimg_544_,
∴直線BE為:y=360docimg_545_x+360docimg_546_.
∵直線BE與拋物線的對(duì)稱軸交點(diǎn)為P,對(duì)稱軸直線為x=1,
∴點(diǎn)P的縱坐標(biāo)y=360docimg_547_,即P(1,360docimg_548_).
∵M(jìn)N∥BE,
∴∠MNC=∠BEC.
∵∠C=∠C=90°,
∴△MNC∽△BEC,
∴360docimg_549_=360docimg_550_,
∴360docimg_551_=360docimg_552_,則CN=360docimg_553_t,
∴DN=t﹣1,
∴S△PND=360docimg_554_DNPD=360docimg_555_.
S△MNC=360docimg_556_CNCM=360docimg_557_t2.
S梯形PDCM=(360docimg_558_PD+CM)CD=360docimg_559_.
∵S=S△PND+S梯形PDCM﹣S△MNC=﹣360docimg_560_+t(0<t<2).
∵拋物線S=﹣360docimg_561_+t(0<t<2)的開口方向向下,
∴S存在最大值.當(dāng)t=1時(shí),S最大=360docimg_562_.
360docimg_563_
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)綜合題,其中涉及到的知識(shí)點(diǎn)有待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式,相似三角形的判定與性質(zhì)以及二次函數(shù)最值的求法.注意配方法在(3)題中的應(yīng)用.
25、(2013菏澤壓軸題)如圖,三角形ABC是以BC為底邊的等腰三角形,點(diǎn)A、C分別是一次函數(shù)y=x+3的圖象與y軸的交點(diǎn),點(diǎn)B在二次函數(shù)360docimg_564_的圖象上,且該二次函數(shù)圖象上存在一點(diǎn)D使四邊形ABCD能構(gòu)成平行四邊形.
(1)試求b,c的值,并寫出該二次函數(shù)表達(dá)式;
(2)動(dòng)點(diǎn)P從A到D,同時(shí)動(dòng)點(diǎn)Q從C到A都以每秒1個(gè)單位的速度運(yùn)動(dòng),問:①當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),有PQ⊥AC?
②當(dāng)P運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),四邊形PDCQ的面積最???此時(shí)四邊形PDCQ的面積是多少?
360docimg_565_
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
分析:(1)根據(jù)一次函數(shù)解析式求出點(diǎn)A.點(diǎn)C坐標(biāo),再由△ABC是等腰三角形可求出點(diǎn)B坐標(biāo),根據(jù)平行四邊形的性性質(zhì)求出點(diǎn)D坐標(biāo),利用待定系數(shù)法可求出b、c的值,繼而得出二次函數(shù)表達(dá)式.
(2)①設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)了t秒時(shí),PQ⊥AC,此時(shí)AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,再由△APQ∽△CAO,利用對(duì)應(yīng)邊成比例可求出t的值,繼而確定點(diǎn)P的位置;
②只需使△APQ的面積最大,就能滿足四邊形PDCQ的面積最小,設(shè)△APQ底邊AP上的高為h,作QH⊥AD于點(diǎn)H,由△AQH∽CAO,利用對(duì)應(yīng)邊成比例得出h的表達(dá)式,繼而表示出△APQ的面積表達(dá)式,利用配方法求出最大值,即可得出四邊形PDCQ的最小值,也可確定點(diǎn)P的位置.
解答:解:(1)由y=﹣x+3,
令x=0,得y=3,所以點(diǎn)A(0,3);
令y=0,得x=4,所以點(diǎn)C(4,0),
∵△ABC是以BC為底邊的等腰三角形,
∴B點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣4,0),
又∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(8,3),
將點(diǎn)B(﹣4,0)、點(diǎn)D(8,3)代入二次函數(shù)y=x2+bx+c,可得360docimg_566_,
解得:360docimg_567_,
故該二次函數(shù)解析式為:y=x2﹣x﹣3.
(2)①設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)了t秒時(shí),PQ⊥AC,此時(shí)AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,
∵PQ⊥AC,
∴△APQ∽△CAO,
∴360docimg_568_=360docimg_569_,即=360docimg_570_,
解得:t=360docimg_571_.
即當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到距離A點(diǎn)360docimg_572_個(gè)單位長度處,有PQ⊥AC.
②∵S四邊形PDCQ+S△APQ=S△ACD,且S△ACD=×8×3=12,
∴當(dāng)△APQ的面積最大時(shí),四邊形PDCQ的面積最小,
當(dāng)動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)t秒時(shí),AP=t,CQ=t,AQ=5﹣t,
設(shè)△APQ底邊AP上的高為h,作QH⊥AD于點(diǎn)H,由△AQH∽CAO可得: =360docimg_573_,
解得:h=(5﹣t),
∴S△APQ=t×(5﹣t)=360docimg_574_(﹣t2+5t)=﹣360docimg_575_(t﹣)2+360docimg_576_,
∴當(dāng)t=時(shí),S△APQ達(dá)到最大值360docimg_577_,此時(shí)S四邊形PDCQ=12﹣360docimg_578_=360docimg_579_,
故當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到距離點(diǎn)A個(gè)單位處時(shí),四邊形PDCQ面積最小,最小值為360docimg_580_.
360docimg_581_
點(diǎn)評(píng):本題考查了二次函數(shù)的綜合,涉及了待定系數(shù)法求函數(shù)解析式、平行四邊形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是找到滿足題意時(shí)的相似三角形,利用對(duì)應(yīng)邊成比例的知識(shí)得出有關(guān)線段的長度或表達(dá)式,難度較大.
26、(2013包頭壓軸題)已知拋物線y=x2﹣3x﹣360docimg_582_的頂點(diǎn)為點(diǎn)D,并與x軸相交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸相交于點(diǎn)C.
(1)求點(diǎn)A、B、C、D的坐標(biāo);
(2)在y軸的正半軸上是否存在點(diǎn)P,使以點(diǎn)P、O、A為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)取點(diǎn)E(﹣360docimg_583_,0)和點(diǎn)F(0,﹣360docimg_584_),直線l經(jīng)過E、F兩點(diǎn),點(diǎn)G是線段BD的中點(diǎn).
①點(diǎn)G是否在直線l上,請說明理由;
②在拋物線上是否存在點(diǎn)M,使點(diǎn)M關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)在x軸上?若存在,求出點(diǎn)M的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
360docimg_585_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
專題:
代數(shù)幾何綜合題.
分析:
(1)令y=0,解關(guān)于x的一元二次方程求出A、B的坐標(biāo),令x=0求出點(diǎn)C的坐標(biāo),再根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)公式計(jì)算即可求出頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)根據(jù)點(diǎn)A、C的坐標(biāo)求出OA、OC的長,再分OA和OA是對(duì)應(yīng)邊,OA和OC是對(duì)應(yīng)邊兩種情況,利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例列式求出OP的長,從而得解;
(3)①設(shè)直線l的解析式為y=kx+b(k≠0),利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式求出直線l的解析式,再利用中點(diǎn)公式求出點(diǎn)G的坐標(biāo),然后根據(jù)直線上點(diǎn)的坐標(biāo)特征驗(yàn)證即可;
②設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為H,求出OE、OF、HD、HB的長,然后求出△OEF和△HDB相似,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)角相等求出∠OFE=∠HBD,然后求出EG⊥BD,從而得到直線l是線段BD的垂直平分線,根據(jù)線段垂直平分線的性質(zhì)點(diǎn)D關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)就是B,從而判斷出點(diǎn)M就是直線DE與拋物線的交點(diǎn),再設(shè)直線DE的解析式為ymx+n,利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析求出直線DE的解析式,然后與拋物線解析式聯(lián)立求解即可得到符合條件的點(diǎn)M.
解答:
解:(1)令y=0,則x2﹣3x﹣360docimg_586_=0,整理得,4x2﹣12x﹣7=0,
解得x1=﹣360docimg_587_,x2=360docimg_588_,
所以,A(﹣360docimg_589_,0),B(360docimg_590_,0),
令x=0,則y=﹣360docimg_591_,
所以,C(0,﹣360docimg_592_),
∵﹣360docimg_593_=﹣360docimg_594_=360docimg_595_,360docimg_596_=360docimg_597_=﹣4,
∴頂點(diǎn)D(360docimg_598_,﹣4);
(2)在y軸正半軸上存在符合條件的點(diǎn)P,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(0,y),
∵A(﹣360docimg_599_,0),C(0,﹣360docimg_600_),
∴OA=360docimg_601_,OC=360docimg_602_,OP=y,
①若OA和OA是對(duì)應(yīng)邊,則△AOP∽△AOC,
∴360docimg_603_=360docimg_604_,
y=OC=360docimg_605_,
此時(shí)點(diǎn)P(0,360docimg_606_),
②若OA和OC是對(duì)應(yīng)邊,則△POA∽△AOC,
∴360docimg_607_=360docimg_608_,
即360docimg_609_=360docimg_610_,
解得y=360docimg_611_,
此時(shí)點(diǎn)P(0,360docimg_612_),
所以,符合條件的點(diǎn)P有兩個(gè),P(0,360docimg_613_)或(0,360docimg_614_);
(3)①設(shè)直線l的解析式為y=kx+b(k≠0),
∵直線l經(jīng)過點(diǎn)E(﹣360docimg_615_,0)和點(diǎn)F(0,﹣360docimg_616_),
∴360docimg_617_,
解得360docimg_618_,
所以,直線l的解析式為y=﹣360docimg_619_x﹣360docimg_620_,
∵B(360docimg_621_,0),D(360docimg_622_,﹣4),
360docimg_623_(360docimg_624_+360docimg_625_)=360docimg_626_,360docimg_627_[0+(﹣4)]=﹣2,
∴線段BD的中點(diǎn)G的坐標(biāo)為(360docimg_628_,﹣2),
當(dāng)x=360docimg_629_時(shí),y=﹣360docimg_630_×360docimg_631_﹣360docimg_632_=﹣2,
所以,點(diǎn)G在直線l上;
②在拋物線上存在符合條件的點(diǎn)M.
設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為H,則點(diǎn)H的坐標(biāo)為(360docimg_633_,0),
∵E(﹣360docimg_634_,0)、F(0,﹣360docimg_635_),B(360docimg_636_,0)、D(360docimg_637_,﹣4),
∴OE=360docimg_638_,OF=360docimg_639_,HD=4,HB=360docimg_640_﹣360docimg_641_=2,
∵360docimg_642_=360docimg_643_=360docimg_644_,∠OEF=∠HDB,
∴△OEF∽△HDB,
∴∠OFE=∠HBD,
∵∠OEF+∠OFE=90°,
∴∠OEF+∠HBD=90°,
∴∠EGB=180°﹣(∠OEF+∠HBD)=180°﹣90°=90°,
∴直線l是線段BD的垂直平分線,
∴點(diǎn)D關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)就是點(diǎn)B,
∴點(diǎn)M就是直線DE與拋物線的交點(diǎn),
設(shè)直線DE的解析式為y=mx+n,
∵D(360docimg_645_,﹣4),(﹣360docimg_646_,0),
∴360docimg_647_,
解得360docimg_648_,
所以,直線DE的解析式為y=﹣360docimg_649_x﹣2,
聯(lián)立360docimg_650_,
解得360docimg_651_,360docimg_652_,
∴符合條件的點(diǎn)M有兩個(gè),是(360docimg_653_,﹣4)或(360docimg_654_,﹣360docimg_655_).
360docimg_656_
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了拋物線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的求解,求頂點(diǎn)坐標(biāo),待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式,點(diǎn)在直線上的驗(yàn)證,相似三角形的判定與性質(zhì),聯(lián)立兩函數(shù)解析式求交點(diǎn)坐標(biāo)的方法,綜合性較強(qiáng),難度較大,(2)要根據(jù)對(duì)應(yīng)邊的不同分情況討論,(3)求出直線l是線段BD的垂直平分線是解題的關(guān)鍵.
27、(2013株洲壓軸題)已知拋物線C1的頂點(diǎn)為P(1,0),且過點(diǎn)(0,360docimg_657_).將拋物線C1向下平移h個(gè)單位(h>0)得到拋物線C2.一條平行于x軸的直線與兩條拋物線交于A、B、C、D四點(diǎn)(如圖),且點(diǎn)A、C關(guān)于y軸對(duì)稱,直線AB與x軸的距離是m2(m>0).
(1)求拋物線C1的解析式的一般形式;
(2)當(dāng)m=2時(shí),求h的值;
(3)若拋物線C1的對(duì)稱軸與直線AB交于點(diǎn)E,與拋物線C2交于點(diǎn)F.求證:tan∠EDF﹣tan∠ECP=360docimg_658_.
360docimg_659_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
代數(shù)幾何綜合題.
分析:
(1)設(shè)拋物線C1的頂點(diǎn)式形式y(tǒng)=a(x﹣1)2,(a≠0),然后把點(diǎn)(0,360docimg_660_)代入求出a的值,再化為一般形式即可;
(2)先根據(jù)m的值求出直線AB與x軸的距離,從而得到點(diǎn)B、C的縱坐標(biāo),然后利用拋物線解析式求出點(diǎn)C的橫坐標(biāo),再根據(jù)關(guān)于y軸對(duì)稱的點(diǎn)的橫坐標(biāo)互為相反數(shù),縱坐標(biāo)相同求出點(diǎn)A的坐標(biāo),然后根據(jù)平移的性質(zhì)設(shè)出拋物線C2的解析式,再把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入求出h的值即可;
(3)先把直線AB與x軸的距離是m2代入拋物線C1的解析式求出C的坐標(biāo),從而求出CE,再表示出點(diǎn)A的坐標(biāo),根據(jù)拋物線的對(duì)稱性表示出ED,根據(jù)平移的性質(zhì)設(shè)出拋物線C2的解析式,把點(diǎn)A的坐標(biāo)代入求出h的值,然后表示出EF,最后根據(jù)銳角的正切值等于對(duì)邊比鄰邊列式整理即可得證.
解答:
(1)解:設(shè)拋物線C1的頂點(diǎn)式形式y(tǒng)=a(x﹣1)2,(a≠0),
∵拋物線過點(diǎn)(0,360docimg_661_),
∴a(0﹣1)2=360docimg_662_,
解得a=360docimg_663_,
∴拋物線C1的解析式為y=360docimg_664_(x﹣1)2,
一般形式為y=360docimg_665_x2﹣360docimg_666_x+360docimg_667_;
(2)解:當(dāng)m=2時(shí),m2=4,
∵BC∥x軸,
∴點(diǎn)B、C的縱坐標(biāo)為4,
∴360docimg_668_(x﹣1)2=4,
解得x1=5,x2=﹣3,
∴點(diǎn)B(﹣3,4),C(5,4),
∵點(diǎn)A、C關(guān)于y軸對(duì)稱,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣5,4),
設(shè)拋物線C2的解析式為y=360docimg_669_(x﹣1)2﹣h,
則360docimg_670_(﹣5﹣1)2﹣h=4,
解得h=5;
(3)證明:∵直線AB與x軸的距離是m2,
∴點(diǎn)B、C的縱坐標(biāo)為m2,
∴360docimg_671_(x﹣1)2=m2,
解得x1=1+2m,x2=1﹣2m,
∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為(1+2m,m2),
又∵拋物線C1的對(duì)稱軸為直線x=1,
∴CE=1+2m﹣1=2m,
∵點(diǎn)A、C關(guān)于y軸對(duì)稱,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1﹣2m,m2),
∴AE=ED=1﹣(﹣1﹣2m)=2+2m,
設(shè)拋物線C2的解析式為y=360docimg_672_(x﹣1)2﹣h,
則360docimg_673_(﹣1﹣2m﹣1)2﹣h=m2,
解得h=2m+1,
∴EF=h+m2=m2+2m+1,
∴tan∠EDF﹣tan∠ECP=360docimg_674_﹣360docimg_675_=360docimg_676_﹣360docimg_677_=360docimg_678_﹣360docimg_679_=360docimg_680_,
∴tan∠EDF﹣tan∠ECP=360docimg_681_.
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式,二次函數(shù)圖象與結(jié)合變換,關(guān)于y軸對(duì)稱的點(diǎn)的坐標(biāo)特征,拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特征,銳角的正切的定義,(3)用m表示出相應(yīng)的線段是解題的關(guān)鍵,也是本題的難點(diǎn).
28、(2013婁底)已知:一元二次方程x2+kx+k﹣=0.
(1)求證:不論k為何實(shí)數(shù)時(shí),此方程總有兩個(gè)實(shí)數(shù)根;
(2)設(shè)k<0,當(dāng)二次函數(shù)y=x2+kx+k﹣的圖象與x軸的兩個(gè)交點(diǎn)A、B間的距離為4時(shí),求此二次函數(shù)的解析式;
(3)在(2)的條件下,若拋物線的頂點(diǎn)為C,過y軸上一點(diǎn)M(0,m)作y軸的垂線l,當(dāng)m為何值時(shí),直線l與△ABC的外接圓有公共點(diǎn)?
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)根據(jù)一元二次方程的根的判別式△=b2﹣4ac的符號(hào)來判定已知方程的根的情況;
(2)利用根與系數(shù)的關(guān)系(|xA﹣xB|=360docimg_682_=4)列出關(guān)于k的方程,通過解方程來求k的值;
(3)根據(jù)直線與圓的位置的位置關(guān)系確定m的取值范圍.
解答:
(1)證明:∵△=k2﹣4××(k﹣)=k2﹣2k+1=(k﹣1)2≥0,
∴關(guān)于x的一元二次方程x2+kx+k﹣=0,不論k為何實(shí)數(shù)時(shí),此方程總有兩個(gè)實(shí)數(shù)根;
(2)令y=0,則x2+kx+k﹣=0.
∵xA+xB=﹣2k,xAxB=2k﹣1,
∴|xA﹣xB|=360docimg_683_=360docimg_684_=2|k﹣1|=4,即|k﹣1|=2,
解得k=3(不合題意,舍去),或k=﹣1.
∴此二次函數(shù)的解析式是y=x2﹣x﹣;
(3)由(2)知,拋物線的解析式是y=x2﹣x﹣.
易求A(﹣1,0),B(3,0),C(1,﹣2),
∴AB=4,AC=2360docimg_685_,BC=2360docimg_686_.
顯然AC2+BC2=AB2,得△ABC是等腰直角三角形.AB為斜邊,
∴外接圓的直徑為AB=4,
∴﹣2≤m≤2.
360docimg_687_
360docimg_688_
點(diǎn)評(píng):
本題綜合考查了二次函數(shù)綜合題,其中涉及到的知識(shí)點(diǎn)有:拋物線與x軸的交點(diǎn),待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式以及直線與圓的關(guān)系,范圍較廣,難度較大.
29、(2013張家界壓軸題)如圖,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象過點(diǎn)C(0,1),頂點(diǎn)為Q(2,3),點(diǎn)D在x軸正半軸上,且OD=OC.
(1)求直線CD的解析式;
(2)求拋物線的解析式;
(3)將直線CD繞點(diǎn)C逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)45°所得直線與拋物線相交于另一點(diǎn)E,求證:△CEQ∽△CDO;
(4)在(3)的條件下,若點(diǎn)P是線段QE上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)F是線段OD上的動(dòng)點(diǎn),問:在P點(diǎn)和F點(diǎn)移動(dòng)過程中,△PCF的周長是否存在最小值?若存在,求出這個(gè)最小值;若不存在,請說明理由.
360docimg_689_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)利用待定系數(shù)法求出直線解析式;
(2)利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(3)關(guān)鍵是證明△CEQ與△CDO均為等腰直角三角形;
(4)如答圖②所示,作點(diǎn)C關(guān)于直線QE的對(duì)稱點(diǎn)C′,作點(diǎn)C關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)C″,連接C′C″,交OD于點(diǎn)F,交QE于點(diǎn)P,則△PCF即為符合題意的周長最小的三角形,由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知,△PCF的周長等于線段C′C″的長度.
利用軸對(duì)稱的性質(zhì)、兩點(diǎn)之間線段最短可以證明此時(shí)△PCF的周長最?。?div style="height:15px;">
如答圖③所示,利用勾股定理求出線段C′C″的長度,即△PCF周長的最小值.
解答:
解:(1)∵C(0,1),OD=OC,∴D點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).
設(shè)直線CD的解析式為y=kx+b(k≠0),
將C(0,1),D(1,0)代入得:360docimg_690_,
解得:b=1,k=﹣1,
∴直線CD的解析式為:y=﹣x+1.
(2)設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣2)2+3,
將C(0,1)代入得:1=a×(﹣2)2+3,解得a=360docimg_691_.
∴y=360docimg_692_(x﹣2)2+3=360docimg_693_x2+2x+1.
(3)證明:由題意可知,∠ECD=45°,
∵OC=OD,且OC⊥OD,∴△OCD為等腰直角三角形,∠ODC=45°,
∴∠ECD=∠ODC,∴CE∥x軸,則點(diǎn)C、E關(guān)于對(duì)稱軸(直線x=2)對(duì)稱,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(4,1).
如答圖①所示,設(shè)對(duì)稱軸(直線x=2)與CE交于點(diǎn)F,則F(2,1),
∴ME=CM=QM=2,∴△QME與△QMC均為等腰直角三角形,∴∠QEC=∠QCE=45°.
又∵△OCD為等腰直角三角形,∴∠ODC=∠OCD=45°,
∴∠QEC=∠QCE=∠ODC=∠OCD=45°,
∴△CEQ∽△CDO.
(4)存在.
如答圖②所示,作點(diǎn)C關(guān)于直線QE的對(duì)稱點(diǎn)C′,作點(diǎn)C關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)C″,連接C′C″,交OD于點(diǎn)F,交QE于點(diǎn)P,則△PCF即為符合題意的周長最小的三角形,由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知,△PCF的周長等于線段C′C″的長度.
(證明如下:不妨在線段OD上取異于點(diǎn)F的任一點(diǎn)F′,在線段QE上取異于點(diǎn)P的任一點(diǎn)P′,連接F′C″,F(xiàn)′P′,P′C′.
由軸對(duì)稱的性質(zhì)可知,△P′CF′的周長=F′C″+F′P′+P′C′;
而F′C″+F′P′+P′C′是點(diǎn)C′,C″之間的折線段,
由兩點(diǎn)之間線段最短可知:F′C″+F′P′+P′C′>C′C″,
即△P′CF′的周長大于△PCE的周長.)
如答圖③所示,連接C′E,
∵C,C′關(guān)于直線QE對(duì)稱,△QCE為等腰直角三角形,
∴△QC′E為等腰直角三角形,
∴△CEC′為等腰直角三角形,
∴點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(4,5);
∵C,C″關(guān)于x軸對(duì)稱,∴點(diǎn)C″的坐標(biāo)為(﹣1,0).
過點(diǎn)C′作C′N⊥y軸于點(diǎn)N,則NC′=4,NC″=4+1+1=6,
在Rt△C′NC″中,由勾股定理得:C′C″=360docimg_694_=360docimg_695_=360docimg_696_.
綜上所述,在P點(diǎn)和F點(diǎn)移動(dòng)過程中,△PCF的周長存在最小值,最小值為360docimg_697_.
360docimg_698_
360docimg_699_
360docimg_700_
點(diǎn)評(píng):
本題是中考?jí)狠S題,綜合考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、相似三角形、等腰直角三角形、勾股定理、軸對(duì)稱的性質(zhì)等重要知識(shí)點(diǎn),涉及考點(diǎn)較多,有一點(diǎn)的難度.本題難點(diǎn)在于第(4)問,如何充分利用軸對(duì)稱的性質(zhì)確定△PCF周長最小時(shí)的幾何圖形,是解答本題的關(guān)鍵.
30、(2013衡陽)如圖,已知拋物線經(jīng)過A(1,0),B(0,3)兩點(diǎn),對(duì)稱軸是x=﹣1.
(1)求拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式;
(2)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)O出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度在線段OA上運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)M從M從O點(diǎn)出發(fā)以每秒3個(gè)單位長度的速度在線段OB上運(yùn)動(dòng),過點(diǎn)Q作x軸的垂線交線段AB于點(diǎn)N,交拋物線于點(diǎn)P,設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.
①當(dāng)t為何值時(shí),四邊形OMPQ為矩形;
②△AON能否為等腰三角形?若能,求出t的值;若不能,請說明理由.
360docimg_701_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題
分析:
(1)利用頂點(diǎn)式、待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(2)①當(dāng)四邊形OMPQ為矩形時(shí),滿足條件OM=PQ,據(jù)此列一元二次方程求解;
②△AON為等腰三角形時(shí),可能存在三種情形,需要分類討論,逐一計(jì)算.
解答:
解:(1)根據(jù)題意,設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+1)2+k,
∵點(diǎn)A(1,0),B(0,3)在拋物線上,
∴360docimg_702_,
解得:a=﹣1,k=4,
∴拋物線的解析式為:y=﹣(x+1)2+4.
(2)①∵四邊形OMPQ為矩形,
∴OM=PQ,即3t=﹣(t+1)2+4,
整理得:t2+5t﹣3=0,
解得t=360docimg_703_,由于t=360docimg_704_<0,故舍去,
∴當(dāng)t=360docimg_705_秒時(shí),四邊形OMPQ為矩形;
②Rt△AOB中,OA=1,OB=3,∴tanA=3.
若△AON為等腰三角形,有三種情況:
360docimg_706_
(I)若ON=AN,如答圖1所示:
過點(diǎn)N作ND⊥OA于點(diǎn)D,則D為OA中點(diǎn),OD=360docimg_707_OA=360docimg_708_,
∴t=360docimg_709_;
(II)若ON=OA,如答圖2所示:
過點(diǎn)N作ND⊥OA于點(diǎn)D,設(shè)AD=x,則ND=ADtanA=3x,OD=OA﹣AD=1﹣x,
在Rt△NOD中,由勾股定理得:OD2+ND2=ON2,
即(1﹣x)2+(3x)2=12,解得x1=360docimg_710_,x2=0(舍去),
∴x=360docimg_711_,OD=1﹣x=360docimg_712_,
∴t=360docimg_713_;
(III)若OA=AN,如答圖3所示:
過點(diǎn)N作ND⊥OA于點(diǎn)D,設(shè)AD=x,則ND=ADtanA=3x,
在Rt△AND中,由勾股定理得:ND2+AD2=AN2,
即(x)2+(3x)2=12,解得x1=360docimg_714_,x2=﹣360docimg_715_(舍去),
∴OD=1﹣x=1﹣360docimg_716_,
∴t=1﹣360docimg_717_.
綜上所述,當(dāng)t為360docimg_718_秒、360docimg_719_秒,(1﹣360docimg_720_)秒時(shí),△AON為等腰三角形.
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、解一元二次方程、勾股定理、解直角三角形、矩形性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),綜合性比較強(qiáng),有一定的難度.第(2)問為運(yùn)動(dòng)型與存在型的綜合性問題,注意要弄清動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程,進(jìn)行分類討論計(jì)算.
31、(2013郴州壓軸題)如圖,在直角梯形AOCB中,AB∥OC,∠AOC=90°,AB=1,AO=2,OC=3,以O(shè)為原點(diǎn),OC、OA所在直線為軸建立坐標(biāo)系.拋物線頂點(diǎn)為A,且經(jīng)過點(diǎn)C.點(diǎn)P在線段AO上由A向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),點(diǎn)O在線段OC上由C向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),QD⊥OC交BC于點(diǎn)D,OD所在直線與拋物線在第一象限交于點(diǎn)E.
(1)求拋物線的解析式;
(2)點(diǎn)E′是E關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn),點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到何處時(shí),四邊形OEAE′是菱形?
(3)點(diǎn)P、Q分別以每秒2個(gè)單位和3個(gè)單位的速度同時(shí)出發(fā),運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,當(dāng)t為何值時(shí),PB∥OD?
360docimg_721_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)根據(jù)頂點(diǎn)式將A,C代入解析式求出a的值,進(jìn)而得出二次函數(shù)解析式;
(2)利用菱形的性質(zhì)得出AO與EE′互相垂直平分,利用E點(diǎn)縱坐標(biāo)得出x的值,進(jìn)而得出BC,EO直線解析式,再利用兩直線交點(diǎn)坐標(biāo)求法得出Q點(diǎn)坐標(biāo),即可得出答案;
(3)首先得出△APB∽△QDO,進(jìn)而得出360docimg_722_=360docimg_723_,求出m的值,進(jìn)而得出答案.
解答:
解:(1)∵A(0,2)為拋物線的頂點(diǎn),
∴設(shè)y=ax2+2,
∵點(diǎn)C(3,0),在拋物線上,
∴9a+2=0,
解得:a=﹣360docimg_724_,
∴拋物線為;y=﹣360docimg_725_x2+2;
(2)如果四邊形OEAE′是菱形,則AO與EE′互相垂直平分,
∴EE′經(jīng)過AO的中點(diǎn),
∴點(diǎn)E縱坐標(biāo)為1,代入拋物線解析式得:
1=﹣360docimg_726_x2+2,
解得:x=±360docimg_727_360docimg_728_,
∵點(diǎn)E在第一象限,
∴點(diǎn)E為(360docimg_729_360docimg_730_,1),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,把B(1,2),C(3,0),代入得:
360docimg_731_,
解得:360docimg_732_,
∴BC的解析式為:y=﹣x+3,
將E點(diǎn)代入y=ax,可得出EO的解析式為:y=360docimg_733_x,
由360docimg_734_,
得:360docimg_735_,
∴Q點(diǎn)坐標(biāo)為:(360docimg_736_,0),
∴當(dāng)Q點(diǎn)坐標(biāo)為(360docimg_737_,0)時(shí),四邊形OEAE′是菱形;
(3)法一:設(shè)t為m秒時(shí),PB∥DO,又QD∥y軸,則有∠APB=∠AOE=∠ODQ,
又∵∠BAP=∠DQO,則有△APB∽△QDO,
∴360docimg_738_=360docimg_739_,
由題意得:AB=1,AP=2m,QO=3﹣3m,
又∵點(diǎn)D在直線y=﹣x+3上,∴DQ=3m,
因此:360docimg_740_=360docimg_741_,解得:m=360docimg_742_,
經(jīng)檢驗(yàn):m=360docimg_743_是原分式方程的解,
∴當(dāng)t=360docimg_744_秒時(shí),PB∥OD.
法二:作BH⊥OC于H,則BH=AO=2,OH=AB=1,HC=OC﹣OH=2,
∴BH=HC,∴∠BCH=∠CBH=45°,
易知DQ=CQ,
設(shè)t為m秒時(shí)PB∥OE,則△ABP∽△QOD,
∴360docimg_745_=360docimg_746_,易知AP=2m,DQ=CQ=3m,QO=3﹣3m,
∴360docimg_747_=360docimg_748_,
解得m=360docimg_749_,經(jīng)檢驗(yàn)m=360docimg_750_是方程的解,
∴當(dāng)t為360docimg_751_秒時(shí),PB∥OD.
360docimg_752_
點(diǎn)評(píng):
此題主要考查了菱形的判定與性質(zhì)以及頂點(diǎn)式求二次函數(shù)解析式以及相似三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí),根據(jù)數(shù)形結(jié)合得出△APB∽△QDO是解題關(guān)鍵.
32、(2013常德)如圖,已知二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)A(0,﹣3),B(360docimg_753_,360docimg_754_),對(duì)稱軸為直線x=﹣360docimg_755_,點(diǎn)P是拋物線上的一動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P分別作PM⊥x軸于點(diǎn)M,PN⊥y軸于點(diǎn)N,在四邊形PMON上分別截取PC=360docimg_756_MP,MD=360docimg_757_OM,OE=360docimg_758_ON,NF=360docimg_759_NP.
(1)求此二次函數(shù)的解析式;
(2)求證:以C、D、E、F為頂點(diǎn)的四邊形CDEF是平行四邊形;
(3)在拋物線上是否存在這樣的點(diǎn)P,使四邊形CDEF為矩形?若存在,請求出所有符合條件的P點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
360docimg_760_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)利用頂點(diǎn)式和待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(2)證明△PCF≌△OED,得CF=DE;證明△CDM≌△FEN,得CD=EF.這樣四邊形CDEF兩組對(duì)邊分別對(duì)應(yīng)相等,所以四邊形CDEF是平行四邊形;
(3)根據(jù)已知條件,利用相似三角形△PCF∽△MDC,可以證明矩形PMON是正方形.這樣點(diǎn)P就是拋物線y=x2+x﹣3與坐標(biāo)象限角平分線y=x或y=﹣x的交點(diǎn),聯(lián)立解析式解方程組,分別求出點(diǎn)P的坐標(biāo).符合題意的點(diǎn)P有四個(gè),在四個(gè)坐標(biāo)象限內(nèi)各一個(gè).
解答:
(1)解:設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x+360docimg_761_)2+k,
∵點(diǎn)A(0,﹣3),B(360docimg_762_,360docimg_763_)在拋物線上,
∴360docimg_764_,
解得:a=1,k=360docimg_765_.
∴拋物線的解析式為:y=(x+360docimg_766_)2360docimg_767_=x2+x﹣3.
(2)證明:如右圖,連接CD、DE、EF、FC.
∵PM⊥x軸于點(diǎn)M,PN⊥y軸于點(diǎn)N,
∴四邊形PMON為矩形,
∴PM=ON,PN=OM.
∵PC=360docimg_768_MP,OE=360docimg_769_ON,
∴PC=OE;
∵M(jìn)D=360docimg_770_OM,NF=360docimg_771_NP,
∴MD=NF,
∴PF=OD.
在△PCF與△OED中,
360docimg_772_
∴△PCF≌△OED(SAS),
∴CF=DE.
同理可證:△CDM≌△FEN,
∴CD=EF.
∵CF=DE,CD=EF,
∴四邊形CDEF是平行四邊形.
(3)解:假設(shè)存在這樣的點(diǎn)P,使四邊形CDEF為矩形.
設(shè)矩形PMON的邊長PM=ON=m,PN=OM=n,則PC=360docimg_773_m,MC=360docimg_774_m,MD=360docimg_775_n,PF=360docimg_776_n.
若四邊形CDEF為矩形,則∠DCF=90°,易證△PCF∽△MDC,
∴360docimg_777_,即360docimg_778_,化簡得:m2=n2,
∴m=n,即矩形PMON為正方形.
∴點(diǎn)P為拋物線y=x2+x﹣3與坐標(biāo)象限角平分線y=x或y=﹣x的交點(diǎn).
聯(lián)立360docimg_779_,
解得360docimg_780_,360docimg_781_,
∴P1(360docimg_782_,360docimg_783_),P2(﹣360docimg_784_,﹣360docimg_785_);
聯(lián)立360docimg_786_,
解得360docimg_787_,360docimg_788_,
∴P3(﹣3,3),P4(﹣1,1).
∴拋物線上存在點(diǎn)P,使四邊形CDEF為矩形.這樣的點(diǎn)有四個(gè),在四個(gè)坐標(biāo)象限內(nèi)各一個(gè),其坐標(biāo)分別為:P1(360docimg_789_,360docimg_790_),P2(﹣360docimg_791_,﹣360docimg_792_),P3(﹣3,3),P4(﹣1,1).
360docimg_793_
點(diǎn)評(píng):
本題是二次函數(shù)綜合題型,考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、全等三角形、相似三角形、解方程、矩形、正方形等知識(shí)點(diǎn),所涉及的考點(diǎn)較多,但難度均勻,是一道好題.第(2)問的要點(diǎn)是全等三角形的證明,第(3)問的要點(diǎn)是判定四邊形PMON必須是正方形,然后列方程組求解.
33、(2013孝感壓軸題)如圖1,已知正方形ABCD的邊長為1,點(diǎn)E在邊BC上,若∠AEF=90°,且EF交正方形外角的平分線CF于點(diǎn)F.
(1)圖1中若點(diǎn)E是邊BC的中點(diǎn),我們可以構(gòu)造兩個(gè)三角形全等來證明AE=EF,請敘述你的一個(gè)構(gòu)造方案,并指出是哪兩個(gè)三角形全等(不要求證明);
(2)如圖2,若點(diǎn)E在線段BC上滑動(dòng)(不與點(diǎn)B,C重合).
①AE=EF是否總成立?請給出證明;
②在如圖2的直角坐標(biāo)系中,當(dāng)點(diǎn)E滑動(dòng)到某處時(shí),點(diǎn)F恰好落在拋物線y=﹣x2+x+1上,求此時(shí)點(diǎn)F的坐標(biāo).
360docimg_794_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
綜合題.
分析:
(1)取AB的中點(diǎn)G,連接EG,利用SSS能得到△AGE與△ECF全等;
(2)①在AB上截取AM=EC,證得△AME≌△ECF即可證得AE=EF;
②過點(diǎn)F作FH⊥x軸于H,根據(jù)FH=BE=CH設(shè)BH=a,則FH=a﹣1,然后表示出點(diǎn)F的坐標(biāo),根據(jù)點(diǎn)F恰好落在拋物線y=﹣x2+x+1上得到有關(guān)a的方程求得a值即可求得點(diǎn)F的坐標(biāo);
解答:
(1)解:如圖1,取AB的中點(diǎn)G,連接EG.
△AGE與△ECF全等.
(2)①若點(diǎn)E在線段BC上滑動(dòng)時(shí)AE=EF總成立.
證明:如圖2,在AB上截取AM=EC.
∵AB=BC,
∴BM=BE,
∴△MBE是等腰直角三角形,
∴∠AME=180°﹣45°=135°,
又∵CF平分正方形的外角,
∴∠ECF=135°,
∴∠AME=∠ECF.
而∠BAE+∠AEB=∠CEF+∠AEB=90°,
∴∠BAE=∠CEF,
∴△AME≌△ECF.
∴AE=EF.
②過點(diǎn)F作FH⊥x軸于H,
由①知,F(xiàn)H=BE=CH,
設(shè)BH=a,則FH=a﹣1,
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)為F(a,a﹣1)
∵點(diǎn)F恰好落在拋物線y=﹣x2+x+1上,
∴a﹣1=﹣a2+a+1,
∴a2=2,360docimg_795_(負(fù)值不合題意,舍去),
∴360docimg_796_.
∴點(diǎn)F的坐標(biāo)為360docimg_797_.
360docimg_798_
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)的綜合知識(shí),題目中涉及到了全等的知識(shí),還滲透了方程思想,是一道好題.
34、(2013咸寧壓軸題)如圖,已知直線y=x+1與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,將△AOB繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°后得到△COD.
(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)是 (0,3) 線段AD的長等于 4??;
(2)點(diǎn)M在CD上,且CM=OM,拋物線y=x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)G,M,求拋物線的解析式;
(3)如果點(diǎn)E在y軸上,且位于點(diǎn)C的下方,點(diǎn)F在直線AC上,那么在(2)中的拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得以C,E,F(xiàn),P為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?若存在,請求出該菱形的周長l;若不存在,請說明理由.
360docimg_799_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)首先求出圖象與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B的坐標(biāo),進(jìn)而得出C點(diǎn)坐標(biāo)以及線段AD的長;
(2)首先得出點(diǎn)M是CD的中點(diǎn),即可得出M點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式;
(3)分別根據(jù)當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的左邊時(shí)以及當(dāng)點(diǎn)F在點(diǎn)C的右邊時(shí),分析四邊形CFPE為菱形得出即可.
解答:
(1)點(diǎn)C的坐標(biāo)是(0,3),線段AD的長等于4; 3分
(說明:前一個(gè)空為1分,后一個(gè)空為2分)
(2)∵360docimg_800_,
∴360docimg_801_.
∵360docimg_802_,
∴360docimg_803_,
∴360docimg_804_,
∴點(diǎn)360docimg_805_是360docimg_806_的中點(diǎn), 4分
∴點(diǎn)360docimg_807_的坐標(biāo)為360docimg_808_. 5分
(說明:由CM=OM得到點(diǎn)M在OC在垂直平分線上,所以點(diǎn)M的縱坐標(biāo)為360docimg_809_,再求出直線CD的解析式,進(jìn)而求出點(diǎn)M的坐標(biāo)也可.)
∵拋物線360docimg_810_經(jīng)過點(diǎn)C,M,
∴360docimg_811_ ,解得:360docimg_812_. 6分
∴拋物線360docimg_813_的解析式為:360docimg_814_. 7分
(3)拋物線上存在點(diǎn)P,使得以C,E,F(xiàn),P為頂點(diǎn)的四邊形是菱形.  8分
360docimg_815_情形1:如圖1,當(dāng)點(diǎn)360docimg_816_在點(diǎn)360docimg_817_的左邊時(shí),四邊形360docimg_818_為菱形.
∴360docimg_819_,
由題意可知,360docimg_820_
∴360docimg_821_,
∴360docimg_822_,
∴菱形360docimg_823_為正方形.
過點(diǎn)360docimg_824_作360docimg_825_,垂足為360docimg_826_,
則Rt△360docimg_827_為等腰直角三角形.
∴360docimg_828_. 9分
設(shè)點(diǎn)360docimg_829_為(360docimg_830_,360docimg_831_),則360docimg_832_360docimg_833_,360docimg_834_,
∵360docimg_835_,
∴3-(360docimg_836_)=360docimg_837_,
解得:360docimg_838_
∴360docimg_839_,
∴菱形360docimg_840_的周長為:360docimg_841_. 10分
情形2:如圖2,當(dāng)點(diǎn)360docimg_842_在點(diǎn)360docimg_843_的右邊時(shí),四邊形CFPE為菱形.
360docimg_844_                                 ∴360docimg_845_,360docimg_846_∥360docimg_847_.
∵直線360docimg_848_過點(diǎn)360docimg_849_(-3,0),點(diǎn)360docimg_850_(0,3),
∴直線360docimg_851_的解析式為:360docimg_852_.
過點(diǎn)360docimg_853_作360docimg_854_,垂足為360docimg_855_,
則Rt△CMF為等腰直角三角形,360docimg_856_.
延長360docimg_857_交x軸于點(diǎn)360docimg_858_,
則360docimg_859_x軸, ∴360docimg_860_. 11分
設(shè)點(diǎn)360docimg_861_為(360docimg_862_,360docimg_863_),則點(diǎn)360docimg_864_為(360docimg_865_,360docimg_866_),
∴360docimg_867_,360docimg_868_360docimg_869_,
∴360docimg_870_,解得:360docimg_871_,
∴360docimg_872_,
∴菱形360docimg_873_的周長為:(360docimg_874_)360docimg_875_.
綜上所述,這樣的菱形存在,它的周長為360docimg_876_或360docimg_877_.  12分
點(diǎn)評(píng):
此題主要考查了二次函數(shù)綜合應(yīng)用以及菱形的判定與性質(zhì)等知識(shí),根據(jù)已知進(jìn)行分類討論得出是解題關(guān)鍵.
35、(2013十堰壓軸題)已知拋物線y=x2﹣2x+c與x軸交于A.B兩點(diǎn),與y軸交于C點(diǎn),拋物線的頂點(diǎn)為D點(diǎn),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣1,0).
(1)求D點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)如圖1,連接AC,BD并延長交于點(diǎn)E,求∠E的度數(shù);
(3)如圖2,已知點(diǎn)P(﹣4,0),點(diǎn)Q在x軸下方的拋物線上,直線PQ交線段AC于點(diǎn)M,當(dāng)∠PMA=∠E時(shí),求點(diǎn)Q的坐標(biāo).
360docimg_878_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
分析:
(1)將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入到拋物線的解析式求得c值,然后配方后即可確定頂點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)連接CD、CB,過點(diǎn)D作DF⊥y軸于點(diǎn)F,首先求得點(diǎn)C的坐標(biāo),然后證得△DCB∽△AOC得到∠CBD=∠OCA,根據(jù)∠ACB=∠CBD+∠E=∠OCA+∠OCB,得到∠E=∠OCB=45°;
(3)設(shè)直線PQ交y軸于N點(diǎn),交BD于H點(diǎn),作DG⊥x軸于G點(diǎn),增大△DGB∽△PON后利用相似三角形的性質(zhì)求得ON的長,從而求得點(diǎn)N的坐標(biāo),進(jìn)而求得直線PQ的解析式,
設(shè)Q(m,n),根據(jù)點(diǎn)Q在y=x2﹣2x﹣3上,得到﹣360docimg_879_m﹣2=m2﹣2m﹣3,求得m、n的值后即可求得點(diǎn)Q的坐標(biāo).
解答:
解:(1)把x=﹣1,y=0代入y=x2﹣2x+c得:1+2+c=0
∴c=﹣3
∴y=x2﹣2x﹣3=y=(x﹣1)2﹣4
∴頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣4);
(2)如圖1,連接CD、CB,過點(diǎn)D作DF⊥y軸于點(diǎn)F,
由x2﹣2x﹣3=0得x=﹣1或x=3
∴B(3,0)
當(dāng)x=0時(shí),y=x2﹣2x﹣3=﹣3
∴C(0,﹣3)
∴OB=OC=3
∵∠BOC=90°,
∴∠OCB=45°,
BC=3360docimg_880_
又∵DF=CF=1,∠CFD=90°,
∴∠FCD=45°,CD=360docimg_881_,
∴∠BCD=180°﹣∠OCB﹣∠FCD=90°.
∴∠BCD=∠COA
又∵360docimg_882_
∴△DCB∽△AOC,
∴∠CBD=∠OCA
又∵∠ACB=∠CBD+∠E=∠OCA+∠OCB
∴∠E=∠OCB=45°,
(3)如圖2,設(shè)直線PQ交y軸于N點(diǎn),交BD于H點(diǎn),作DG⊥x軸于G點(diǎn)
∵∠PMA=45°,
∴∠EMH=45°,
∴∠MHE=90°,
∴∠PHB=90°,
∴∠DBG+∠OPN=90°
又∴∠ONP+∠OPN=90°,
∴∠DBG=∠ONP
又∵∠DGB=∠PON=90°,
∴△DGB=∠PON=90°,
∴△DGB∽△PON
∴360docimg_883_
即:360docimg_884_=360docimg_885_
∴ON=2,
∴N(0,﹣2)
設(shè)直線PQ的解析式為y=kx+b
則360docimg_886_
解得:360docimg_887_
∴y=﹣360docimg_888_x﹣2
設(shè)Q(m,n)且n<0,
∴n=﹣360docimg_889_m﹣2
又∵Q(m,n)在y=x2﹣2x﹣3上,
∴n=m2﹣2m﹣3
∴﹣360docimg_890_m﹣2=m2﹣2m﹣3
解得:m=2或m=﹣360docimg_891_
∴n=﹣3或n=﹣360docimg_892_
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(2,﹣3)或(﹣360docimg_893_,﹣360docimg_894_).
360docimg_895_
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)的綜合知識(shí),難度較大,題目中滲透了許多的知識(shí)點(diǎn),特別是二次函數(shù)與相似三角形的結(jié)合,更是一個(gè)難點(diǎn),同時(shí)也是中考中的??碱}型之一.
36、(2013恩施州壓軸題)如圖所示,直線l:y=3x+3與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B.把△AOB沿y軸翻折,點(diǎn)A落到點(diǎn)C,拋物線過點(diǎn)B、C和D(3,0).
(1)求直線BD和拋物線的解析式.
(2)若BD與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)M,點(diǎn)N在坐標(biāo)軸上,以點(diǎn)N、B、D為頂點(diǎn)的三角形與△MCD相似,求所有滿足條件的點(diǎn)N的坐標(biāo).
(3)在拋物線上是否存在點(diǎn)P,使S△PBD=6?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
360docimg_896_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
分析:
(1)由待定系數(shù)法求出直線BD和拋物線的解析式;
(2)首先確定△MCD為等腰直角三角形,因?yàn)椤鰾ND與△MCD相似,所以△BND也是等腰直角三角形.如答圖1所示,符合條件的點(diǎn)N有3個(gè);
(3)如答圖2、答圖3所示,解題關(guān)鍵是求出△PBD面積的表達(dá)式,然后根據(jù)S△PBD=6的已知條件,列出一元二次方程求解.
解答:
解:(1)∵直線l:y=3x+3與x軸交于點(diǎn)A,與y軸交于點(diǎn)B,
∴A(﹣1,0),B(0,3);
∵把△AOB沿y軸翻折,點(diǎn)A落到點(diǎn)C,∴C(1,0).
設(shè)直線BD的解析式為:y=kx+b,
∵點(diǎn)B(0,3),D(3,0)在直線BD上,
∴360docimg_897_,
解得k=﹣1,b=3,
∴直線BD的解析式為:y=﹣x+3.
設(shè)拋物線的解析式為:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵點(diǎn)B(0,3)在拋物線上,
∴3=a×(﹣1)×(﹣3),
解得:a=1,
∴拋物線的解析式為:y=(x﹣1)(x﹣3)=x2﹣4x+3.
(2)拋物線的解析式為:y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1,
∴拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,頂點(diǎn)坐標(biāo)為(2,﹣1).
直線BD:y=﹣x+3與拋物線的對(duì)稱軸交于點(diǎn)M,令x=2,得y=1,
∴M(2,1).
設(shè)對(duì)稱軸與x軸交點(diǎn)為點(diǎn)F,則CF=FD=MN=1,
∴△MCD為等腰直角三角形.
∵以點(diǎn)N、B、D為頂點(diǎn)的三角形與△MCD相似,
∴△BND為等腰直角三角形.
如答圖1所示:
(I)若BD為斜邊,則易知此時(shí)直角頂點(diǎn)為原點(diǎn)O,
∴N1(0,0);
(II)若BD為直角邊,B為直角頂點(diǎn),則點(diǎn)N在x軸負(fù)半軸上,
∵OB=OD=ON2=3,
∴N2(﹣3,0);
(III)若BD為直角邊,D為直角頂點(diǎn),則點(diǎn)N在y軸負(fù)半軸上,
∵OB=OD=ON3=3,
∴N3(0,﹣3).
∴滿足條件的點(diǎn)N坐標(biāo)為:(0,0),(﹣3,0)或(0,﹣3).
(3)假設(shè)存在點(diǎn)P,使S△PBD=6,設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)為(m,n).
(I)當(dāng)點(diǎn)P位于直線BD上方時(shí),如答圖2所示:
過點(diǎn)P作PE⊥x軸于點(diǎn)E,則PE=n,DE=m﹣3.
S△PBD=S梯形PEOB﹣S△BOD﹣S△PDE=360docimg_898_(3+n)m﹣360docimg_899_×3×3﹣360docimg_900_(m﹣3)n=6,
化簡得:m+n=7 ①,
∵P(m,n)在拋物線上,
∴n=m2﹣4m+3,
代入①式整理得:m2﹣3m﹣4=0,
解得:m1=4,m2=﹣1,
∴n1=3,n2=8,
∴P1(4,3),P2(﹣1,8);
(II)當(dāng)點(diǎn)P位于直線BD下方時(shí),如答圖3所示:
過點(diǎn)P作PE⊥y軸于點(diǎn)E,則PE=m,OE=﹣n,BE=3﹣n.
S△PBD=S梯形PEOD+S△BOD﹣S△PBE=360docimg_901_(3+m)(﹣n)+360docimg_902_×3×3﹣360docimg_903_(3﹣n)m=6,
化簡得:m+n=﹣1 ②,
∵P(m,n)在拋物線上,
∴n=m2﹣4m+3,
代入②式整理得:m2﹣3m+4=0,△=﹣7<0,此方程無解.
故此時(shí)點(diǎn)P不存在.
綜上所述,在拋物線上存在點(diǎn)P,使S△PBD=6,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(4,3)或(﹣1,8).
360docimg_904_
360docimg_905_
360docimg_906_
點(diǎn)評(píng):
本題是中考?jí)狠S題,綜合考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、相似三角形的判定與性質(zhì)、圖形面積計(jì)算、解一元二次方程等知識(shí)點(diǎn),考查了數(shù)形結(jié)合、分類討論的數(shù)學(xué)思想.第(2)(3)問均需進(jìn)行分類討論,避免漏解.
37、(2013鄂州壓軸題)在平面直角坐標(biāo)系中,已知M1(3,2),N1(5,﹣1),線段M1N1平移至線段MN處(注:M1與M,N1與N分別為對(duì)應(yīng)點(diǎn)).
(1)若M(﹣2,5),請直接寫出N點(diǎn)坐標(biāo).
(2)在(1)問的條件下,點(diǎn)N在拋物線360docimg_907_上,求該拋物線對(duì)應(yīng)的函數(shù)解析式.
(3)在(2)問條件下,若拋物線頂點(diǎn)為B,與y軸交于點(diǎn)A,點(diǎn)E為線段AB中點(diǎn),點(diǎn)C(0,m)是y軸負(fù)半軸上一動(dòng)點(diǎn),線段EC與線段BO相交于F,且OC:OF=2:360docimg_908_,求m的值.
(4)在(3)問條件下,動(dòng)點(diǎn)P從B點(diǎn)出發(fā),沿x軸正方向勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)(即BP長為多少),將△ABP沿邊PE折疊,△APE與△PBE重疊部分的面積恰好為此時(shí)的△ABP面積的360docimg_909_,求此時(shí)BP的長度.
360docimg_910_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
專題:
綜合題.
分析:
(1)首先根據(jù)點(diǎn)M的移動(dòng)方向和單位得到點(diǎn)N的平移方向和單位,然后按照平移方向和單位進(jìn)行移動(dòng)即可;
(2)將點(diǎn)N的坐標(biāo)代入函數(shù)的解析式即可求得k值;[來源:學(xué)&科&網(wǎng)]
(3)配方后確定點(diǎn)B、A、E的坐標(biāo),根據(jù)CO:OF=2:360docimg_911_用m表示出線段CO、FO和BF的長,利用S△BEC=S△EBF+S△BFC=360docimg_912_得到有關(guān)m的方程求得m的值即可;
(4)分當(dāng)∠BPE<∠APE時(shí)、當(dāng)∠BPE=∠APE時(shí)、當(dāng)∠BPE<∠APE時(shí)三種情況分類討論即可.
解答:
解:(1)由于圖形平移過程中,對(duì)應(yīng)點(diǎn)的平移規(guī)律相同,
由點(diǎn)M到點(diǎn)M′可知,點(diǎn)的橫坐標(biāo)減5,縱坐標(biāo)加3,
故點(diǎn)N′的坐標(biāo)為(5﹣5,﹣1+3),即(0,2).
N(0,2);
360docimg_913_
(2)∵N(0,2)在拋物線y=360docimg_914_x2+360docimg_915_360docimg_916_x+k上
∴k=2
∴拋物線的解析式為y=360docimg_917_x2+360docimg_918_360docimg_919_x+2
(3)∵y=360docimg_920_x2+360docimg_921_360docimg_922_x+2=360docimg_923_(x+2360docimg_924_)2
∴B(﹣2360docimg_925_,0)、A(0,2)、E(﹣360docimg_926_,1)
∵CO:OF=2:360docimg_927_
∴CO=﹣m,F(xiàn)O=﹣360docimg_928_m,BF=2360docimg_929_+360docimg_930_m
∵S△BEC=S△EBF+S△BFC=360docimg_931_
∴360docimg_932_(2360docimg_933_+360docimg_934_m)(﹣m+1)=360docimg_935_
整理得:m2+m=0
∴m=﹣1或0
∵m<0
∴m=﹣1
(4)在Rt△ABO中,tan∠ABO=360docimg_936_=360docimg_937_=360docimg_938_
∴∠ABO=30°,AB=2AO=4
①當(dāng)∠BPE>∠APE時(shí),連接A1B則對(duì)折后如圖2,A1為對(duì)折后A的所落點(diǎn),△EHP是重疊部分.
∵E為AB中點(diǎn),∴S△AEP=S△BEP=360docimg_939_S△ABP
∵S△EHP=360docimg_940_S△ABP
∴360docimg_941_=S△EHP=S△BHP=360docimg_942_S△ABP
∴A1H=HP,EH=HB=1
∴四邊形A1BPE為平行四邊形
∴BP=A1E=AE=2
即BP=2
②當(dāng)∠BPE=∠APE時(shí),重疊部分面積為△ABP面積的一半,不符合題意;
③當(dāng)∠BPE<∠APE時(shí).
則對(duì)折后如圖3,A1為對(duì)折后A的所落點(diǎn).△EHP是重疊部分
∵E為AB中點(diǎn),
∴S△AEP=S△BEP=360docimg_943_S△ABP
∵S△EHP=360docimg_944_S△ABP∴S△EBH=S△EHP=360docimg_945_=360docimg_946_S△ABP
∴BH=HP,EH=HA1=1
又∵BE=EA=2
∴EH360docimg_947_360docimg_948_AP,
∴AP=2
在△APB中,∠ABP=30°,AB=4,AP=2.[來源:學(xué)??啤>W(wǎng)Z。X。X。K]
∴∠APB=90°,
∴BP=360docimg_949_,
綜合①②③知:BP=2或360docimg_950_;
點(diǎn)評(píng):
此題主要考查了點(diǎn)的平移、二次函數(shù)解析式的確定,圖形折疊問題及圖形面積等重要知識(shí)點(diǎn),同時(shí)還考查了分類討論的數(shù)學(xué)思想,難度較大.
38、(2013遵義壓軸題)如圖,已知拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(4,﹣360docimg_951_),且與y軸交于點(diǎn)C(0,2),與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊).
(1)求拋物線的解析式及A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)在(1)中拋物線的對(duì)稱軸l上是否存在一點(diǎn)P,使AP+CP的值最???若存在,求AP+CP的最小值,若不存在,請說明理由;
(3)在以AB為直徑的⊙M相切于點(diǎn)E,CE交x軸于點(diǎn)D,求直線CE的解析式.
360docimg_952_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
專題:
綜合題.
分析:
(1)利用頂點(diǎn)式求得二次函數(shù)的解析式后令其等于0后求得x的值即為與x軸交點(diǎn)坐標(biāo)的橫坐標(biāo);
(2)線段BC的長即為AP+CP的最小值;
(3)連接ME,根據(jù)CE是⊙M的切線得到ME⊥CE,∠CEM=90°,從而證得△COD≌△MED,設(shè)OD=x,在RT△COD中,利用勾股定理求得x的值即可求得點(diǎn)D的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法確定線段CE的解析式即可.
解答:
解:(1)由題意,設(shè)拋物線的解析式為y=a(x﹣4)2﹣360docimg_953_(a≠0)
∵拋物線經(jīng)過(0,2)
∴a(0﹣4)2﹣360docimg_954_=2
解得:a=360docimg_955_
∴y=360docimg_956_(x﹣4)2﹣360docimg_957_
即:y=360docimg_958_x2﹣360docimg_959_x+2
當(dāng)y=0時(shí),360docimg_960_x2﹣360docimg_961_x+2=0
解得:x=2或x=6
∴A(2,0),B(6,0);
(2)存在,
如圖2,由(1)知:拋物線的對(duì)稱軸l為x=4,
因?yàn)锳、B兩點(diǎn)關(guān)于l對(duì)稱,連接CB交l于點(diǎn)P,則AP=BP,所以AP+CP=BC的值最小
∵B(6,0),C(0,2)
∴OB=6,OC=2
∴BC=2360docimg_962_,
∴AP+CP=BC=2360docimg_963_
∴AP+CP的最小值為2360docimg_964_;
(3)如圖3,連接ME
∵CE是⊙M的切線
∴ME⊥CE,∠CEM=90°
由題意,得OC=ME=2,∠ODC=∠MDE
∵在△COD與△MED中
360docimg_965_
∴△COD≌△MED(AAS),
∴OD=DE,DC=DM
設(shè)OD=x
則CD=DM=OM﹣OD=4﹣x
則RT△COD中,OD2+OC2=CD2,
∴x2+22=(4﹣x)2
∴x=360docimg_966_
∴D(360docimg_967_,0)
設(shè)直線CE的解析式為y=kx+b
∵直線CE過C(0,2),D(360docimg_968_,0)兩點(diǎn),
則360docimg_969_
解得:360docimg_970_
∴直線CE的解析式為y=﹣360docimg_971_+2;
360docimg_972_
360docimg_973_
360docimg_974_
點(diǎn)評(píng):
本題考查了二次函數(shù)的綜合知識(shí),特別是用頂點(diǎn)式求二次函數(shù)的解析式,更是中考中的??純?nèi)容,本題難度偏大.
39、(2013黔西南州壓軸題)如圖,已知拋物線經(jīng)過A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原點(diǎn)O,頂點(diǎn)為C
(1)求拋物線的函數(shù)解析式.
(2)設(shè)點(diǎn)D在拋物線上,點(diǎn)E在拋物線的對(duì)稱軸上,且以AO為邊的四邊形AODE是平行四邊形,求點(diǎn)D的坐標(biāo).
(3)P是拋物線上第一象限內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)P作PM⊥x軸,垂足為M,是否存在點(diǎn)P,使得以P,M,A為頂點(diǎn)的三角形與△BOC相似?若存在,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
360docimg_975_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.
專題:
綜合題.
分析:
(1)由于拋物線經(jīng)過A(﹣2,0),B(﹣3,3)及原點(diǎn)O,待定系數(shù)法即可求出拋物線的解析式;
(2)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì),對(duì)邊平行且相等,可以求出點(diǎn)D的坐標(biāo);
(3)分兩種情況討論,①△AMP∽△BOC,②PMA∽△BOC,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)邊的比相等可以求出點(diǎn)P的坐標(biāo).
解答:
解:(1)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+bx+c(a≠0),
將點(diǎn)A(﹣2,0),B(﹣3,3),O(0,0),代入可得:360docimg_976_,
解得:360docimg_977_.
故函數(shù)解析式為:y=x2+2x.
(2)當(dāng)AO為平行四邊形的邊時(shí),DE∥AO,DE=AO,由A(﹣2,0)知:DE=AO=2,
若D在對(duì)稱軸直線x=﹣1左側(cè),
則D橫坐標(biāo)為﹣3,代入拋物線解析式得D1(﹣3,3),
若D在對(duì)稱軸直線x=﹣1右側(cè),
則D橫坐標(biāo)為1,代入拋物線解析式得D2(1,3).
綜上可得點(diǎn)D的坐標(biāo)為:(﹣3,3)或(1,3).
(3)存在.
如圖:∵B(﹣3,3),C(﹣1,﹣1),
根據(jù)勾股定理得:BO2=18,CO2=2,BC2=20,
∵BO2+CO2=BC2,
∴△BOC是直角三角形,
假設(shè)存在點(diǎn)P,使以P,M,A為頂點(diǎn)的 三角形與△BOC相似,
設(shè)P(x,y),由題意知x>0,y>0,且y=x2+2x,
①若△AMP∽△BOC,則360docimg_978_=360docimg_979_,
即x+2=3(x2+2x),
得:x1=360docimg_980_,x2=﹣2(舍去).
當(dāng)x=360docimg_981_時(shí),y=360docimg_982_,即P(360docimg_983_,360docimg_984_),
②若△PMA∽△BOC,則360docimg_985_=360docimg_986_,
即:x2+2x=3(x+2),
得:x1=3,x2=﹣2(舍去)
當(dāng)x=3時(shí),y=15,即P(3,15).
故符合條件的點(diǎn)P有兩個(gè),分別是P(360docimg_987_,360docimg_988_)或(3,15).
360docimg_989_
點(diǎn)評(píng):
本題考查的是二次函數(shù)的綜合題,首先用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式,然后利用平行四邊形的性質(zhì)和相似三角形的性質(zhì)確定點(diǎn)D和點(diǎn)P的坐標(biāo),注意分類討論思想的運(yùn)用,難度較大.
40、(13年北京8分25)對(duì)于平面直角坐標(biāo)系360docimg_990_O360docimg_991_中的點(diǎn)P和⊙C,給出如下定義:若⊙C上存在兩個(gè)點(diǎn)A,B,使得∠APB=60°,則稱P為⊙C 的關(guān)聯(lián)點(diǎn)。
已知點(diǎn)D(360docimg_992_,360docimg_993_),E(0,-2),F(xiàn)(360docimg_994_,0)
(1)當(dāng)⊙O的半徑為1時(shí),
①在點(diǎn)D,E,F(xiàn)中,⊙O的關(guān)聯(lián)點(diǎn)是__________;
②過點(diǎn)F作直線交360docimg_995_軸正半軸于點(diǎn)G,使∠GFO=30°,若直線上的點(diǎn)P(360docimg_996_,360docimg_997_)是⊙O的關(guān)聯(lián)點(diǎn),求360docimg_998_的取值范圍;
(2)若線段EF上的所有點(diǎn)都是某個(gè)圓的關(guān)聯(lián)點(diǎn),求這個(gè)圓的半徑360docimg_999_的取值范圍。
360docimg_1000_
解析:【解析】(1) ①360docimg_1001_;
② 由題意可知,若360docimg_1002_點(diǎn)要?jiǎng)偤檬菆A360docimg_1003_的關(guān)聯(lián)點(diǎn);
需要點(diǎn)360docimg_1004_到圓360docimg_1005_的兩條切線360docimg_1006_和360docimg_1007_之間所夾
的角度為360docimg_1008_;
由圖360docimg_1009_可知360docimg_1010_,則360docimg_1011_,
連接360docimg_1012_,則360docimg_1013_;
∴若360docimg_1014_點(diǎn)為圓360docimg_1015_的關(guān)聯(lián)點(diǎn);則需點(diǎn)360docimg_1016_到圓心的距離360docimg_1017_滿足360docimg_1018_;
360docimg_1019_由上述證明可知,考慮臨界位置的360docimg_1020_點(diǎn),如圖2;
點(diǎn)360docimg_1021_到原點(diǎn)的距離360docimg_1022_;
過360docimg_1023_作360docimg_1024_軸的垂線360docimg_1025_,垂足為360docimg_1026_;
360docimg_1027_;
∴360docimg_1028_;
∴360docimg_1029_;
360docimg_1030_∴360docimg_1031_;
∴360docimg_1032_;
易得點(diǎn)360docimg_1033_與點(diǎn)360docimg_1034_重合,過360docimg_1035_作360docimg_1036_軸于點(diǎn)360docimg_1037_;
易得360docimg_1038_;
∴360docimg_1039_;
從而若點(diǎn)360docimg_1040_為圓360docimg_1041_的關(guān)聯(lián)點(diǎn),則360docimg_1042_點(diǎn)必在線段360docimg_1043_上;
∴360docimg_1044_;
(2) 若線段360docimg_1045_上的所有點(diǎn)都是某個(gè)圓的關(guān)聯(lián)點(diǎn),欲使這個(gè)圓的半徑最小,
則這個(gè)圓的圓心應(yīng)在線段360docimg_1046_的中點(diǎn);
考慮臨界情況,如圖3;
即恰好360docimg_1047_點(diǎn)為圓360docimg_1048_的關(guān)聯(lián)時(shí),則360docimg_1049_;
360docimg_1050_∴此時(shí)360docimg_1051_;
故若線段360docimg_1052_上的所有點(diǎn)都是某個(gè)圓的關(guān)聯(lián)點(diǎn),
這個(gè)圓的半徑360docimg_1053_的取值范圍為360docimg_1054_.
【點(diǎn)評(píng)】“新定義”問題最關(guān)鍵的是要能夠把“新定義”轉(zhuǎn)化為自己熟悉的知識(shí),通過第(2)問開
頭部分的解析,可以看出本題的“關(guān)聯(lián)點(diǎn)”本質(zhì)就是到圓心的距離小于或等于360docimg_1055_倍半
徑的點(diǎn).
了解了這一點(diǎn),在結(jié)合平面直角坐標(biāo)系和圓的知識(shí)去解答就事半功倍了.
考點(diǎn):代幾綜合(“新定義”、特殊直角三角形的性質(zhì)、圓、特殊角三角形函數(shù)、數(shù)形結(jié)合)
41、(2013年深圳市)如圖6-1,過點(diǎn)A(0,4)的圓的圓心坐標(biāo)為C(2,0),B是第一象限圓弧上的一點(diǎn),且BC⊥AC,拋物線360docimg_1056_經(jīng)過C、B兩點(diǎn),與360docimg_1057_軸的另一交點(diǎn)為D。
360docimg_1058_360docimg_1059_(1)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(     ,    ),拋物線的表達(dá)式為
(2)如圖6-2,求證:BD//AC
(3)如圖6-3,點(diǎn)Q為線段BC上一點(diǎn),且AQ=5,直線AQ交⊙C于點(diǎn)P,求AP的長。
360docimg_1060_
解析:
360docimg_1061_
360docimg_1062_
42、(2013欽州壓軸題)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,O為坐標(biāo)原點(diǎn),拋物線y=360docimg_1063_x2+2x與x軸相交于O、B,頂點(diǎn)為A,連接OA.
(1)求點(diǎn)A的坐標(biāo)和∠AOB的度數(shù);
(2)若將拋物線y=360docimg_1064_x2+2x向右平移4個(gè)單位,再向下平移2個(gè)單位,得到拋物線m,其頂點(diǎn)為點(diǎn)C.連接OC和AC,把△AOC沿OA翻折得到四邊形ACOC′.試判斷其形狀,并說明理由;
(3)在(2)的情況下,判斷360docimg_1065_點(diǎn)C′是否在拋物線y=360docimg_1066_x2+2x上,請說明理由;
(4)若點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),試探究在拋物線m上是否存在點(diǎn)Q,使以點(diǎn)O、P、C、Q為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形,且OC為該四邊形的一條邊?若存在,請直接寫出點(diǎn)Q的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
360docimg_1067_
考點(diǎn):
二次函數(shù)綜合題.3718684
專題:
探究型.
分析:
(1)由y=360docimg_1068_x2+2x得,y=360docimg_1069_(x﹣2)2﹣2,故可得出拋物線的頂點(diǎn)A的坐標(biāo),令360docimg_1070_x2+2x=0得出點(diǎn)B的坐標(biāo)過點(diǎn)A作AD⊥x軸,垂足為D,由∠ADO=90°可知點(diǎn)D的坐標(biāo),故可得出OD=AD,由此即可得出結(jié)論;
(2)由題意可知拋物線m的二次項(xiàng)系數(shù)為360docimg_1071_,由此可得拋物線m的解析式過點(diǎn)C作CE⊥x軸,垂足為E;過點(diǎn)A作AF⊥CE,垂足為F,與y軸交與點(diǎn)H,根據(jù)勾股定理可求出OC的長,同理可得AC的長,OC=AC,由翻折不變性的性質(zhì)可知,OC=AC=OC360docimg_1072_′=AC′,由此即可得出結(jié)論;
(3)過點(diǎn)C′作C′G⊥x軸,垂足為G,由于OC和OC′關(guān)于OA對(duì)稱,∠AOB=∠AOH=45°,故可得出∠COH=∠C′OG,再根據(jù)CE∥OH可知∠OCE=∠C′OG,根據(jù)全等三角形的判定定理可知△CEO≌△C′GO,故可得出點(diǎn)C′的坐標(biāo)把x=﹣4代入拋物線y=360docimg_1073_x2+2x進(jìn)行檢驗(yàn)即可得出結(jié)論;
(4)由于點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線m上,360docimg_1074_故設(shè)Q(a,360docimg_1075_(a﹣2)2﹣4),由于OC為該四邊形的一條邊,故OP為對(duì)角線,由于點(diǎn)P在x軸上,根據(jù)中點(diǎn)坐標(biāo)的定義即可得出a的值,故可得出結(jié)論.
解答:
解:(1)∵由y=360docimg_1076_x2+2x得,y=360docimg_1077_(x﹣2)2﹣2,
∴拋物線的頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣2,﹣2),
令360docimg_1078_x2+2x=0,解得x1=0,x2=﹣4,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(﹣4,0),
過點(diǎn)A作AD⊥x軸,垂足為D,
∴∠ADO=90°,
∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為(﹣2,﹣2),點(diǎn)D的坐標(biāo)為(﹣2,0),
∴OD=AD=2,
∴∠AOB=45°;
(2)四邊形ACOC′為菱形.
由題意可知拋物線m的二次項(xiàng)系數(shù)為360docimg_1079_,且過頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是(2,﹣4),
∴拋物線的解析式為:y=360docimg_1080_(x﹣2)2﹣4,即y=360docimg_1081_x2﹣2x﹣2,
過點(diǎn)C作CE⊥x軸,垂足為E;過點(diǎn)A作AF⊥CE,垂足為F,與y軸交與點(diǎn)H,
∴OE=2,CE=4,AF=4,CF=CE﹣EF=2,
∴OC=360docimg_1082_=360docimg_1083_=2360docimg_1084_,
同理,AC=2360docimg_1085_,OC=AC,
由反折不變性的性質(zhì)可知,OC=AC=OC′=AC′,
故四邊形ACOC′為菱形.
(3)如圖1,點(diǎn)C′不在拋物線y=360docimg_1086_x2+2x上.
理由如下:
過點(diǎn)C′作C′G⊥x軸,垂足為G,
∵OC和OC′關(guān)于OA對(duì)稱,∠AOB=∠AOH=45°,
∴∠COH=∠C′OG,
∵CE∥OH,
∴∠OCE=∠C′OG,
又∵∠CEO=∠C′GO=90°,OC=OC′,
∴△CEO≌△C′GO,
∴OG=4,C′G=2,
∴360docimg_1087_點(diǎn)C′的坐標(biāo)為(﹣4,2),
把x=﹣4代入拋物線y=360docimg_1088_x2+2x得y=0,
∴點(diǎn)C′不在拋物線y=360docimg_1089_x2+2x上;
(4)存在符合條件的點(diǎn)Q.
∵點(diǎn)P為x軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線m上,
∴設(shè)Q(a,360docimg_1090_(a﹣2)2﹣4),
∵OC為該四邊形的一條邊,
∴OP為對(duì)角線,
∴360docimg_1091_=0,解得x1=6,x2=4,
∴P(6,4)或(﹣2,4)(舍去),
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(6,4).
360docimg_1092_
360docimg_1093_
點(diǎn)評(píng):
本題考查的是二次函數(shù)綜合題,涉及到拋物線的性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)等知識(shí),難度適中.
43、(2013安順壓軸題)如圖,已知拋物線與x軸交于A(﹣1,0),B(3,0)兩點(diǎn),與y軸交于點(diǎn)C(0,3).
(1)求拋物線的解析式;
(2)設(shè)拋物線的頂點(diǎn)為D,在其對(duì)稱軸的右側(cè)的拋物線上是否存在點(diǎn)P,使得△PDC是等腰三角形?若存在,求出符合條件的點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由;
(3)點(diǎn)M是拋物線上一點(diǎn),以B,C,D,M為頂點(diǎn)的四邊形是直角梯形,試求出點(diǎn)M的坐標(biāo).
360docimg_1094_
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
專題:壓軸題.
分析:(1)由于A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點(diǎn)均在坐標(biāo)軸上,故設(shè)一般式解答和設(shè)交點(diǎn)式(兩點(diǎn)式)解答均可.
(2)分以CD為底和以CD為腰兩種情況討論.運(yùn)用兩點(diǎn)間距離公式建立起P點(diǎn)橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)之間的關(guān)系,再結(jié)合拋物線解析式即可求解.
(3)根據(jù)拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),利用勾股定理求出相關(guān)邊長,再利用勾股定理的逆定理判斷出直角梯形中的直角,便可解答.
解答:解:(1)∵拋物線與y軸交于點(diǎn)C(0,3),
∴設(shè)拋物線解析式為y=ax2+bx+3(a≠0),
根據(jù)題意,得360docimg_1095_,
解得360docimg_1096_,
∴拋物線的解析式為y=﹣x2+2x+3.
(2)存在.
由y=﹣x2+2x+3得,D點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4),對(duì)稱軸為x=1.
①若以CD為底邊,則PD=PC,
設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),根據(jù)兩點(diǎn)間距離公式,
得x2+(3﹣y)2=(x﹣1)2+(4﹣y)2,
即y=4﹣x.
又P點(diǎn)(x,y)在拋物線上,
∴4﹣x=﹣x2+2x+3,
即x2﹣3x+1=0,
解得x1=360docimg_1097_,x2=360docimg_1098_<1,應(yīng)舍去,
∴x=360docimg_1099_,
∴y=4﹣x=360docimg_1100_,
即點(diǎn)P坐標(biāo)為360docimg_1101_.
②若以CD為一腰,
∵點(diǎn)P在對(duì)稱軸右側(cè)的拋物線上,由拋物線對(duì)稱性知,點(diǎn)P與點(diǎn)C關(guān)于直線x=1對(duì)稱,
此時(shí)點(diǎn)P坐標(biāo)為(2,3).
∴符合條件的點(diǎn)P坐標(biāo)為360docimg_1102_或(2,3).
(3)由B(3,0),C(0,3),D(1,4),根據(jù)勾股定理,
得CB=360docimg_1103_,CD=360docimg_1104_,BD=360docimg_1105_,
∴CB2+CD2=BD2=20,
∴∠BCD=90°,
設(shè)對(duì)稱軸交x軸于點(diǎn)E,過C作CM⊥DE,交拋物線于點(diǎn)M,垂足為F,在Rt△DCF中,
∵CF=DF=1,
∴∠CDF=45°,
由拋物線對(duì)稱性可知,∠CDM=2×45°=90°,點(diǎn)坐標(biāo)M為(2,3),
∴DM∥BC,
∴四邊形BCDM為直角梯形,
由∠BCD=90°及題意可知,
以BC為一底時(shí),頂點(diǎn)M在拋物線上的直角梯形只有上述一種情況;
以CD為一底或以BD為一底,且頂點(diǎn)M在拋物線上的直角梯形均不存在.
綜上所述,符合條件的點(diǎn)M的坐標(biāo)為(2,3).
360docimg_1106_
點(diǎn)評(píng):此題是一道典型的“存在性問題”,結(jié)合二次函數(shù)圖象和等腰三角形、等腰梯形的性質(zhì),考查了它們存在的條件,有一定的開放性.
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