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- 2021-11-11 发布
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课时训练(十三) 二次函数的简单综合
(限时:50分钟)
|夯实基础|
1.如图K13-1,抛物线y=ax2+bx-53经过点A(1,0)和点B(5,0),与y轴交于点C.
图K13-1
(1)如图①,求此抛物线的解析式.
(2)如图①,求△ABC的面积.
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(3)抛物线上是否存在点D,使S△ABD=2S△ABC?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)如图②,以点A为圆心,作与直线BC相切的☉A,求☉A的面积.
图K13-1
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(5)如图③,在直线BC上方的抛物线上任取一点P,连接PB,PC,请问:△PBC的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值和此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
图K13-1
(6)如图④,在抛物线上是否存在点S,使得△SBC与△ABC的面积相等?若存在,求出点S的坐标.
图K13-1
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2.[2019·贺州] 如图K13-2,在平面直角坐标系中,已知点B的坐标为(-1,0),且OA=OC=4OB,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A,B,C三点.
图K13-2
(1)求A,C两点的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点P是直线AC下方的抛物线上的一个动点,作PD⊥AC于点D,当PD的值最大时,求此时点P的坐标及PD的最大值.
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3.[2019·泰安] 若二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴、y轴分别交于点A(3,0),B(0,-2),且过点C(2,-2).
图K13-3
(1)求二次函数表达式.
(2)如图K13-3①,若点P为抛物线上第一象限内的点,且S△PBA=4,求点P的坐标.
(3)如图②,在抛物线上(AB下方)是否存在点M,使∠ABO=∠ABM?若存在,求出点M到y轴的距离;若不存在,请说明理由.
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【参考答案】
1.解:(1)将A(1,0),B(5,0)的坐标代入y=ax2+bx-53,得0=a+b-53,0=25a+5b-53,解得a=-13,b=2.
∴y=-13x2+2x-53.
(2)令x=0,得y=-53,∴点C的坐标为0,-53.
∴S△ABC=12AB·OC=12×4×53=103.
(3)存在,设点D的坐标为(a',b').∵S△ABD=2S△ABC,且△ABC与△ABD是同底的两个三角形,∴│b'│=2×53=103.当b'=103时,-13a'2+2a'-53=103,此方程无解;当b'=-103时,-13a'2+2a'-53=-103,解得a'=3±14.∴点D的坐标为3+14,-103或3-14,-103.
(4)当x=0时,y=-53,点C的坐标为0,-53,
过点A作AQ⊥BC于Q,则AQ为☉A的半径,BC=OC2+OB2=5310.
∵∠AQB=∠BOC=90°,∠ABQ=∠CBO,
∴△ABQ∽△CBO.∴AQOC=ABBC.
∴AQ53=45310,解得AQ=2510,
即☉A的半径为2510.
∴☉A的面积为85π.
(5)如图,过点P作PE∥y轴,交直线BC于点E.
设直线BC的解析式为y=kx+b″(k≠0).易得
5k+b″=0,b″=-53,解得k=13,b″=-53.∴y=13x-53.
设点P的坐标为m,-13m2+2m-53,则点E的坐标为m,13m-53.∴PE=-13m2+2m-53-13m-53=-13m2+53m.
∴S△PBC=12PE·OB=12-13m2+53m×5=-56m2+256m=-56m-522+12524.
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∵-56<0,∴当m=52时,△PBC的面积有最大值,最大面积为12524,此时点P的坐标为52,54.
(6)由于△SBC与△ABC面积相等,且△SBC与△ABC同底BC,只要等高,则面积相等,可过点A作BC的平行线与抛物线相交,交点即为符合条件的一个点.
已得直线BC的解析式为y=13x-53,则可设直线SA的解析式为y=13x+n.代入点A的坐标(1,0),得n=-13.由-13x2+2x-53=13x-13,解得x1=1,x2=4.可得一个点S的坐标为(4,1).将直线BC向下平移43个单位得到y=13x-3.由-13x2+2x-53=13x-3,解得x1=5+412,x2=5-412.∴共有3个符合条件的点S,其坐标分别为S1(4,1),S25+412,41-136,
S35-412,-41-136.
2.解:(1)OA=OC=4OB=4,
故点A,C的坐标分别为(4,0),(0,-4).
(2)设抛物线的解析式为:y=a(x+1)(x-4)=a(x2-3x-4),代入点C(0,-4),
得-4a=-4,解得:a=1,
故抛物线的解析式为:y=x2-3x-4.
(3)直线CA过点C,设其函数解析式为:y=kx-4,
将点A的坐标代入上式解得:k=1,
故直线CA的解析式为:y=x-4.
过点P作y轴的平行线交AC于点H,如图,
∵OA=OC=4,∴∠OAC=∠OCA=45°.
∵PH∥y轴,∴∠PHD=∠OCA=45°.
设点P(x,x2-3x-4),则点H(x,x-4),PD=HPsin∠PHD=22(x-4-x2+3x+4)=-22x2+22x.
∵-22<0,∴PD有最大值,当x=-b2a=2时,其最大值为22,此时点P(2,-6).
3.解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c过点(0,-2),
∴c=-2.又∵抛物线过点(3,0),(2,-2),
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∴9a+3b-2=0,4a+2b-2=-2,解得a=23,b=-43,
∴二次函数的表达式为y=23x2-43x-2.
(2)连接PO,设点Pm,23m2-43m-2.
则S△PAB=S△POA+S△AOB-S△POB=12×3·23m2-43m-2+12×3×2-12×2·m=m2-3m.由题意得:m2-3m=4,
∴m=4或m=-1(舍去),
∴23m2-43m-2=103.
∴点P的坐标为4,103.
(3)设直线AB的表达式为y=kx+n,
∵直线AB过点A(3,0),B(0,-2),
∴3k+n=0,n=-2,解得:k=23,n=-2,
∴直线AB的表达式为:y=23x-2,
假设存在点M满足题意,点M的坐标为t,23t2-43t-2.
过点M作ME⊥y轴,垂足为E,作MD∥y轴交AB于点D,则D的坐标为t,23t-2,MD=-23t2+2t,BE=-23t2+43t.
∵MD∥y轴,∴∠ABO=∠MDB,
又∵∠ABO=∠ABM,
∴∠MDB=∠ABM,
∴MD=MB,∴MB=-23t2+2t.
在Rt△BEM中,t2+-23t2+43t2=-23t2+2t2,解得:t=118(t=0不合题意,舍去).
故存在满足题意的点M,点M到y轴的距离为118.
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