- 1014.62 KB
- 2021-05-10 发布
- 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
- 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
- 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
- 网站客服QQ:403074932
2012中考数学汇编 杨老师二次函数的综合难题集锦20121223
(2012呼和浩特,25)如图,抛物线(a<0)与双曲线相交于点A、B,且抛物线经过坐标原点,点A的坐标为(–2,2),点B在第四象限内,过点B作直线BC∥x轴,点C为直线BC与抛物线的另一交点,已知直线BC与x轴之间的距离是点B到y轴的距离的4倍,记抛物线顶点为E。(1)求双曲线和抛物线的解析式;(2)计算△ABC与△ABE的面积;(3)在抛物线上是否存在点D,使△ABD的面积等于△ABE的面积的8倍。若存在,请求出点D的坐标;若不存在,请说明理由。
【解析】二次函数、反比例函数综合题
【答案】解:(1)∵点A(–2,2)在双曲线上∴k= –4∴双曲线的解析式为
∵BC与x轴之间的距离是点B到y轴的距离的4倍∴可设B点坐标为(m,–4m)(M>0)代入双曲线解析式得m=1∴抛物线过点A(–2,2)、B(1,–4)、O(0,0)∴ 解得∴抛物线的解析式为y= –x2–3x
(2)∵抛物线的解析式为y= –x2–3x∴顶点E,对称轴为x=
∵B(1,–4)∴–x2–3x=–4 解得x1=1,x2= –4
∴C(–4,–4)∴S△ABC=5×6×=15
由A、B两点坐标为(–2,2),(1,–4)可求得直线AB的解析式为:y= –2x–2
设抛物线对称轴与AB交于点F,则F点坐标为(–,1)
∴EF=
∴S△ABE=S△AEF+S△BEF=××3=
(3)∵S△ABE=∴8 S△ABE=15∴当点D与点C重合时,显然满足条件。
当点D与点C不重合时,过点C作AB的平行线CD,其对应的一次函数解析式为y= –2x–12令–2x–12=–x2–3x解得x1=3,x2= –4(舍)当x=3时,y= –18
∴存在另一点D(3,–18)满足条件。
【点评】(1)利用反比例函数求点的坐标,并求出抛物线的解析式。(2)中利用解析式求出各个点的坐标,再求三角形的面积。(3)利用同底等高的原理作出平行线,找出另一点并求坐标。
(2012湖北武汉,25)如图1、点A为抛物线C1:y =的顶点,点B的坐标为(1,0),直线AB交抛物线C1于另一点C,(1)求点C的坐标;(2)如图1,平行于y轴的直线x=3交直线AB于点D,交抛物线C于点E,平行于y轴的直线x=a交直线AB于F,交抛物线C1于G,若FG:DE=4:3,求a的值。(3)如图2将抛物线C向下平移m(m>0)个单位得到抛物线C2且抛物线C2的顶点为点P交X轴负半轴于点M,交射线BC于点N,NQ⊥x轴于点Q,当NP平分∠MNQ时,求m的值。
解析:1、求C点的坐标,可首先利用待定系数法求出直线AB的解析式,联立直线与抛物线得到方程组,求解方程组即可;
2、根据题意,DE的长度可求又FG:DE=4:3,故可求FG=2即∣yF-yG∣=2,把x=a代人两个函数解析式,用a表示F、G、纵坐标,得到关于a的方程即可;
3、解决本题关键在于抓住M、P之间的联系,可设点M坐标为( t,0),根据待定系数法得抛物线C2解析式为y =,即P点坐标为(0,),又直线AB与抛物线C2的交点N坐标为(2-t,2-2t ),从而有∠NMO=450,进而MN与y轴交点为T(0,-t),由特殊角三角函数和线段和差有NT=(2-t),PT=-t+t2,又PN平分∠MNQ, NQ∥TP 故∠MNP=∠PNQ=∠TPN ,PT=NT,即-t+t2=(2-t),从而求得t值,进而求得m.解:(1)当x=0时,y=-2, ∴A(0,-2)
设直线AB的解析式为y=kx+b,有,解得. ∴直线AB的 解析式为y=2x-2.由C点为直线与抛物线y =的交点,则点C的横、纵坐标满足
解得 (舍) ∴点C的坐标为(4,6)
(2)直线x=3分别交直线AB和交抛物线C1于D、E两点。
∴yD=4, yE=, ∴DE=
∵FG:DE=4:3.FG=2
∵直线分别交直线AB和抛物线C于F、G两点。
∴yF=2a-2, yG=a2-2, ∴FG=|2a-a2|=2
解得a1=2,a2=2+2,a3=2-2
(3)解法一:设直线MN交y轴于T,过点N作NH⊥y轴于点H。
设点M坐标为( t,0),抛物线C2 的解析式为y =
∴0= ,∴ ∴y =
∴点P坐标为(0,),
∵点N是直线AB与抛物线y=x2-t2的交点,则点N的横,纵坐标满足
解得 (舍去) ∴点N坐标为(2-t,2-2t )
NQ=2--2t ,MQ=NQ, ∴
∴△MOT, △NHT均为等腰直角三角形,∴MO=NO,HT=HN,
∴OT=t,NT=NH=(2-t),PT=-t+t2
∵PN平分∠MNQ, NQ∥TP ∴∠MNP=∠PNQ=∠TPN ∴PT=NT,
∴-t+t2=(2-t), ∴t1=-2,t2=2(舍去)
-2-m=-t2=-(-2)2,∴m=2
解法二,设N坐标为(t,2t-2),抛物线C2的解析式为y=x2-2-m, ∴2t-2=t2-2-m
∴点P坐标为(0,+2t-2)同解法一可得∠MNQ=450,∴∠PNQ=∠MNQ=22.50,
过点P作PF⊥NQ于点F,在FN上截取FJ=FP,连线JP,∴NJ=JP=PF=FJ
∴NF=(+1)PF,∴即(2t-2)-(-t2+2t-2)=( +1)t
∴t1=2+2,t2=0(舍去), ∴m=t2-2t=2 ∴m=2
点评:本题以二次函数为背景,考察了待定系数法,函数与方程组,抛物线与直线所截线段长度的计算,特殊角的三角函数,平行线、角平分线的性质等相关知识,以及数形结合的数学思想,1、2问难度不大,2问学生需注意分类讨论,也可以对线段的长度加绝对值达到分类讨论的效果;3问难度较大,学生不容易找到问题的突破口,学生可以先进行必要的计算,边算边找,只要找到∠NMQ=450,问题就较为明晰了。
(2012湖南衡阳市,27)如图,A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),点P由点B出发沿BA方向向点A作匀速直线运动,速度为每秒3个单位长度,点Q由A出发沿AO(O为坐标原点)方向向点O作匀速直线运动,速度为每秒2个单位长度,连接PQ,若设运动时间为t(0<t<)秒.答案如下问题:(1)当t为何值时,PQ∥BO?
(2)设△AQP的面积为S,①求S与t之间的函数关系式,并求出S的最大值;
②若我们规定:点P、Q的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则新坐标(x2﹣x1,y2﹣y1)称为“向量PQ”的坐标.当S取最大值时,求“向量PQ”的坐标.
解析:(1)如图①所示,当PQ∥BO时,利用平分线分线段成比例定理,列线段比例式,求出t的值;(2)①求S关系式的要点是求得△AQP的高,如图②所示,过点P作过点P作PD⊥x轴于点D,构造平行线PD∥BO,由线段比例关系求得PD,从而S可求出.S与t之间的函数关系式是一个关于t的二次函数,利用二次函数求极值的方法求出S的最大值;②本问关键是求出点P、Q的坐标.当S取最大值时,可推出此时PD为△OAB的中位线,从而可求出点P的纵横坐标,又易求Q点坐标,从而求得点P、Q的坐标;求得P、Q的坐标之后,代入“向量PQ”坐标的定义(x2﹣x1,y2﹣y1),即可求解.
答案:解:(1)∵A、B两点的坐标分别是(8,0)、(0,6),则OB=6,OA=8,
∴AB===10.如图①,当PQ∥BO时,AQ=2t,BP=3t,则AP=10﹣3t.
∵PQ∥BO,∴,即,解得t=,∴当t=秒时,PQ∥BO.
(2)由(1)知:OA=8,OB=6,AB=10.
①如图②所示,过点P作PD⊥x轴于点D,则PD∥BO,∴,即,解得PD=6﹣t.S=AQ•PD=•2t•(6﹣t)=6t﹣t2=﹣(t﹣)2+5,
∴S与t之间的函数关系式为:S=﹣(t﹣)2+5(0<t<),当t=秒时,S取得最大值,最大值为5(平方单位).②如图②所示,当S取最大值时,t=,
∴PD=6﹣t=3,∴PD=BO,又PD∥BO,∴此时PD为△OAB的中位线,则OD=OA=4,
∴P(4,3).又AQ=2t=,∴OQ=OA﹣AQ=,∴Q(,0).
依题意,“向量PQ”的坐标为(﹣4,0﹣3),即(,﹣3).∴当S取最大值时,“向量PQ”的坐标为(,﹣3).
点评:本题是典型的动点型问题,解题过程中,综合利用了平行线分线段成比例定理(或相似三角形的判定与性质)、勾股定理、二次函数求极值及三角形中位线性质等知识点.第(2)②问中,给出了“向量PQ”的坐标的新定义,为题目增添了新意,不过同学们无须为此迷惑,求解过程依然是利用自己所熟悉的数学知识.
(2012·湖南省张家界市·25题)如同,抛物线与轴交于C、A两点,与y轴交于点B,OB=4点O关于直线AB的对称点为D,E为线段AB的中点.
(1) 分别求出点A、点B的坐标(2) 求直线AB的解析式(3) 若反比例函数的图像过点D,求值.(4)两动点P、Q同时从点A出发,分别沿AB、AO方向向B、O移动,点P每秒移动1个单位,点Q每秒移动个单位,设△POQ的面积为S,移动时间为t,问:S是否存在最大值?若存在,求出这个最大值,并求出此时的t值,若不存在,请说明理由.
y
x
B
D
P
A
Q
O
C
2
【分析】(1)求抛物线与x轴的交点的横坐标,即求函数值为0时,x的值;(2)利用待定系数法可求;(3)求出D点的坐标,再代入反比例函数关系式即可求k值;(4)利用二次函数的最值求解.
【解答】解:(1)令y=0,即-x2+x+2=0,解答x1=-,x2=2.
∴C(-,0),A(2,0)(2)令AB为直线为y=k1x+2,∵点A(2,0)在直线上,∴0=K1·2+2,∴k1=-.∴AB的解析式为y=-x+2.
(3)∵D点与O点关于AB对称,∴OD=OA=2.∴D点的横坐标为,纵坐标为3,即D(,3).因为y=过点D,∴3=,∴k=3.
(3)∵AP=t,AQ=t,∴OQ=2-t.点P到OQ的距离为t.
∴S△OPQ=·(2-t)·t=-(t-2)2+.依题意,,得0<t≤4,∴当t=2时,S有最大值为.
【点评】本题是考查一次函数、反比例函数和二次函数,由函数及满足函数图象的点,求出相关点的坐标,然后用待定系数法,求出抛物线的解析式;再根据二次函数的最值求解问题.
(2012,湖北孝感,25)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,三个交点坐标分别是A(-1,0),B(3,0),C(0,3).
(1)求抛物线的解析式,及顶点D的坐标;(4分)(2)若P为线段BD上的一个动点,过点P作PM⊥x轴于点M,求四边形PMAC面积的最大值和此时P点的坐标;(4分)
(3)若点P是抛物线在第一象限上的一个动点,过点P作PQ∥AC交x轴于点Q,当点P的坐标为________时,四边形PQAC是平行四边形;当P点的坐标为_________时,四边形PQAC是等腰梯形(直接写出结果,不写求解过程).(4分)
【解析】(1)已知了抛物线图象上的三点坐标,可用待定系数法求出该抛物线的解析式,进而可用配方法或公式法求得顶点D的坐标.
(2)设出P点坐标,将四边形PMAC的面积分为割一个直角三角形和一个直角梯形,在图形中找到等量关系S四边形PMAC=S△AOC +S梯形COMP,代入三角形面积公式、梯形面积公式,即可根据函数的性质求出四边形PMAC的最大值.
【答案】解:(1)因为抛物线y=ax2+bx+c过C(0,3),∴当x=0时,c=3.
又∵抛物线y=ax2+bx+c过点A(-1,0),B(3,0),
∴,解得:.∴抛物线的解析式为:y=-x2+2x+3.
又y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,∴顶点D的坐标是(1,4).
(2)设直线BD的解析式为y=kx+n(k≠0).
∵直线y=kx+n过点B(3,0),D(1,4)∴,解得:,
∴直线BD的解析式为y=-2x+6.∵P点在线段BD上,因此,设P点的坐标为(m,-2m+6),又∵PM⊥x轴于点M,∴PM=-2m+6,OM=m.
又∵A(-1,0),C(0,3),∴OA=1,OC=3,设四边形PMAC的面积为S,则
S=OA·OC+(PM+OC)·OM=×1×3+(-2m+6+3)·m=∵,∴当时,四边形PMAC的最大面积为.此时P点的坐标为.(3)(2,3),
(2012四川宜宾,22)如图,抛物线y=x-2x+c的顶点A在直线l:y=x-5.
(1) 求抛物线顶点A的坐标;
(2) 设抛物线与y轴交于点B,与x轴交于点C、D(C点在D点的左侧),试判断△ABD的形状;
(3) 在直线l上是否存在一点P,使以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求点P的坐标;若不存在,请说明理由。
【解析】(1)先根据抛物线的解析式得出其对称轴方程,由此得到顶点A的横坐标,然后代入直线l的解析式中即可求出点A的坐标.
(2)由A点坐标可确定抛物线的解析式,进而可得到点B的坐标.则AB、AD、BD三边的长可得,然后根据边长确定三角形的形状.
(3)若以点P、A、B、D为顶点的四边形是平行四边形,应分①AB为对角线、②AD为对角线两种情况讨论,即①ADPB、②ABPD,然后结合勾股定理以及边长的等量关系列方程求出P点的坐标.【答案】解:(1)∵顶点A的横坐标为x==1,且顶点A在y=x-5上,∴当x=1时,y=1-5=-4∴A(1,-4)
(2)△ABD是直角三角形。将A(1,-4)代入y=x-2x+c,可得,1-2+c=-4,∴c=-3∴y= x-2x-3,∴B(0,-3)当y=0时,x-2x-3=0,∴x=-1,x=3
∴C(-1,0),(3,0)BD+OB+OD=18,AB=(4-3)+1=2,AD=(3-1)+4=20
∴BD+AB=AD∴∠ABD=90°,即△ABD是直角三角形。
(3)存在。由题意知:直线y=x-5交y轴于点E(0,-5),交x轴于点F(5,0)
∴OE=OF=5,又∵OB=OD=3∴△OEF与△OBD都是等腰直角三角形。
∴BD∥l,即PA∥BD则构成平行四边形只能是PADB或PABD,如图,过点P作y轴的垂线,过点A作x轴的垂线并交于点G.
设P(x,x-5),则G(1,x-5)则PG=∣1- x∣,AG=∣5- x-4∣=∣1- x∣PA=BD=3由勾股定理得:
(1- x)+(1- x)=18,x-2 x-8=0,x=-2或4
∴P(-2,-7)或(4,-1)∴存在点P(-2,-7)或P(4,-1)使以点A、B、D、P为顶点的四边形是平行四边形。
【点评】题目考查了二次函数解析式的确定、勾股定理、平行四边形的判定等基础知识,综合性较强;(3)题应注意分类讨论,以免漏解.
(2012广安第26)如图12,在平面直角坐标系xOy中,AB⊥x轴于点B,AB=3,tan∠AOB=3/4。将△OAB绕着原点O逆时针旋转90o,得到△OA1B1;再将△OA1B1绕着线段OB1的中点旋转180o,得到△OA2B1,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点B、B1、A2。
(1)求抛物线的解析式;
(2)在第三象限内,抛物线上的点P在什么位置时,△PBB1的面积最大?求出这时点P的坐标;
(3)在第三象限内,抛物线上是否存在点Q,使点Q到线段BB1的距离为?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由。思路导引:确定二次函数解析式,寻找经过三点的坐标十分关键,运用点绕原点旋转直角后坐标的变化规律进行界定,计算动点构造的三角形的面积并且确定最值,因此运用面积构造面积的函数式,结合得出的函数形式,运用其性质解答;判断符合某种条件的点的存在性问题,注意三点O、B、B1构成的特殊三角形的性质结合图形信息,确定符合第三象限这一条件的有关面积的方程,通过解方程并且检验得出符合题意的解;解析:(1)∵AB⊥x轴,AB=3,tan∠AOB=,∴OB=4,
∴点B坐标是(-4,0),B1(0,-4),A2(3,0),
∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点B、B1、A2,
∴ ,解得:a=,b=,c=—4,
∴抛物线的解析式是y=x2+x—4,(2)点P 是第三象限内抛物线y=x2+x—4上一点,过点P 作PC⊥x轴,垂足是点C,设点P 的坐标是(m,n),则m<0,n<0,n=m2+m—4,则有
PC=︱n︱=—n=—m2—m+4,OC=︱m︱=-m,BC=OB—OC=︱—4︱—︱m︱=4+m,
S△PBB1= S△PBC+S梯形PB1OC—S△OBB1=BC×PC+(PC+OB1)×OC-×OB×OB1
=×(4+m)×(—m2—m+4)+×[(—m2—m+4)+4]×(—m)
—×4×4=—m2—=—(m+2)2+.
(3)假设在第三象限的抛物线上存在点Q(x,y),使得点Q到BB1的距离是
,过点Q作QD⊥BB1于点D,由(2)可知,这时△PBB1的面积可以表示为
—(x+2)2+.
在Rt△O BB1中,BB1==,
∵S△PBB1=×BB1×QD=××=2,
∴—(x+2)2+=2,解得:x 的值是-1或者是-3,当x=-1时,y=-4,当x=-3时,y=-2,因此在第三象限内,抛物线上存在点Q,使得Q点到线段BB1的距离是,这样的点Q 的坐标是(—1,—4)(—3,—2);
(2012深圳市 22 )如图8,已知△ABC的三个顶点坐标分别为
(1)求经过A、B、C三点抛物线的解析式(2)设直线BC交y轴于点E,连接AE,求证:AE=CE图8--1
G
图8
(3)设抛物线与y轴交于点D,连接AD交BC于点F,试问以A、B、F
为顶点的三角形与△ABC相似吗?请说明理由。
【解析】:(1)已知三点的坐标,代入二次函数的一般式,或利用二次函数的交点式,求出待定系数的值。(2)求出直线BC的解析式及点E的坐标,过点C向y轴作垂线,通过计算AE、CE的长来说明AE=CE;(3)抓住是这两个三角形的公共角,证明它们的夹边是否对应成比例即可。
【解答】:如图8—1
(1)解:设抛物线的解析式为
图8--1
G
在抛物线上,,
故 为所求
(2)过点C作CG⊥y轴于点G,有,
,设直线BC的解析式为则
解之得:, 故,
,
(3)相似
由于,令,则
直线的解析式为: 同理可求直线的解析式为:,
有:,解之得:
故交点,易求得:
可知:,又,故
【点评】:几何与坐标是中考中重点考查的内容。本题主要考查用待定系数法求二次函数、一次函数的解析式,求直线与坐标轴交点的坐标,并能熟练将点的坐标转换为线段的长,利用勾股定理进行计算。能根据题目的特点熟练选择相似三角形的判定定理
(2012山西,26,14分)综合与实践:如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A.B两点,与y轴交于点C,点D是该抛物线的顶点.
(1)求直线AC的解析式及B.D两点的坐标;
(2)点P是x轴上一个动点,过P作直线l∥AC交抛物线于点Q,试探究:随着P点的运动,在抛物线上是否存在点Q,使以点A.P、Q、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)请在直线AC上找一点M,使△BDM的周长最小,求出M点的坐标.
【解析】(1)当y=0时,﹣x2+2x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3.∵点A在点B的左侧,
∴A.B的坐标分别为(﹣1,0),(3,0).当x=0时,y=3.∴C点的坐标为(0,3)
设直线AC的解析式为y=k1x+b1(k1≠0),则,解得,
∴直线AC的解析式为y=3x+3.∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,∴顶点D的坐标为(1,4). (2)抛物线上有三个这样的点Q,
①当点Q在Q1位置时,Q1的纵坐标为3,代入抛物线可得点Q1的坐标为(2,3);
②当点Q在点Q2位置时,点Q2的纵坐标为﹣3,代入抛物线可得点Q2坐标为(1+,﹣3);③当点Q在Q3位置时,点Q3的纵坐标为﹣3,代入抛物线解析式可得,点Q3的坐标为(1﹣,﹣3);综上可得满足题意的点Q有三个,分别为:Q1(2,3),Q2
(1+,﹣3),Q3(1﹣,﹣3). (3)点B作BB′⊥AC于点F,使B′F=BF,则B′为点B关于直线AC 的对称点.连接B′D交直线AC与点M,则点M为所求,
过点B′作B′E⊥x轴于点E.∵∠1和∠2都是∠3的余角,∴∠1=∠2.
∴Rt△AOC~Rt△AFB,∴,
由A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3)得OA=1,OB=3,OC=3,∴AC=,AB=4.
∴,∴BF=,∴BB′=2BF=,由∠1=∠2可得Rt△AOC∽Rt△B′EB,
∴,∴,即.∴B′E=,BE=,
∴OE=BE﹣OB=﹣3=.∴B′点的坐标为(﹣,).
设直线B′D的解析式为y=k2x+b2(k2≠0).∴,解得,
∴直线B'D的解析式为:y=x+,联立B'D与AC的直线解析式可得:,
解得,∴M点的坐标为(,).
【答案】(1)直线AC的解析式为y=3x+3;B的坐标分别为(3,0);顶点D的坐标为(1,4).(2)满足题意的点Q有三个,分别为:Q1(2,3),Q2(1+,﹣3),Q3(1﹣,﹣3). (3)M点的坐标为(,).
【点评】本题综合考查了二次函数中用配方法求顶点坐标、与两坐标轴的交点的求法、待定系数法求直线解析式、三角形相似的判定及性质;平面上两点之间最短距离的转化思想、数形结合思想、分类讨论思想等多个知识点和多个初数的数学思想的综合,对考生在知识和能力上均提出了很高的要求,能很好的区分不同层次的考生,达到拉开不同层次考生差距的目的.难度较大.
(2012山东东营)已知抛物线经过A(2,0). 设顶点为点P,与x
轴的另一交点为点B.(1)求b的值,求出点P、点B的坐标;(2)如图,在直线 y=x上是否存在点D,使四边形OPBD为平行四边形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由;
A
P
B
x
y
O
(3)在x轴下方的抛物线上是否存在点M,使△AMP≌△AMB?如果存在,试举例验证你的猜想;如果不存在,试说明理由.
【解析】(1)把A(2,0)代入即可求得b的值,配方可求P的坐标,令y=0,解方程可求B的坐标;(2)根据两组对边分平行的四边形是平行四边形,求边所在直线的解析式,然后求出交点D的坐标;(3)可判断△PAB是等边三角形,因此只要作∠PAB的平分线交抛物线于M点即为所求的点。
【答案】解:(1)由于抛物线经过A(2,0),所以,
解得,所以抛物线的解析式为.(*),将(*)配方,得,所以顶点P的坐标为(4,-2).令y=0,得,
解得. 所以点B的坐标是(6,0). (2)在直线 y=x上存在点D,使四边形OPBD为平行四边形. 理由如下:设直线PB的解析式为+b,把B(6,0),P(4,-2)分别代入,得 解得所以直线PB的解析式为.又直线OD的解析式为,所以直线PB∥OD. 设直线OP的解析式为,把
P(4,-2)代入,得,解得.如果OP∥BD,那么四边形OPBD为平行四边形.设直线BD的解析式为,将B(6,0)代入,得0=,所以
所以直线BD的解析式为,解方程组得所以D点的坐标为(2,2)(3)符合条件的点M存在.验证如下:过点P作x轴的垂线,垂足为为C,则PC=2,AC=2,由勾股定理,可得AP=4,PB=4,又AB=4,所以△APB是等边三角形,只要作∠PAB的平分线交抛物线于M点,连接PM,BM,由于AM=AM, ∠PAM=∠BAM,AB=AP,可得△AMP≌△AMB.因此即存在这样的点M,使△AMP≌△AMB.
【点评】综合考查了二次函数、平行四边形、特殊三角形的性质,熟练掌握所学知识,并能融会贯通,运用数形结合的思想去解题。
A
P
B
x
y
O
C
M
D
(2012,黔东南州)如图,已知抛物线经过点A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)D三点。
(1)、求抛物线的解析式。(2)、点M是线段BC上的点(不与B,C重合),过M作MN∥轴交抛物线于N若点M的横坐标为,请用的代数式表示MN的长。(3)、在(2)的条件下,连接NB、NC,是否存在点,使△BNC的面积最大?若存在,求的值,若不存在,说明理由。点的纵坐标
解析:(1)我们可以设一般式:或坐标式:,(2)MN的长即N点的纵坐标减M点的纵坐标的值(3)因为,所以当最大时,△BNC的面积最大.解:(1)设抛物线方程为:,
把A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)D三点代入方程得
,,
(2)设直线BC:把B(3,0)、C(0,3)代入得,
,.
又
(3),
当最大时,△BNC的面积最大.,所以当时,△BNC的面积最大为:.
点评:本题考查了二次函数和几何知识的综合应用,难度较大.
(2012山东莱芜)如图,抛物线的顶点坐标为,并且与y轴交于点C,与x轴交于两点A,B.
(1) 求抛物线的表达式;
(2) 设抛物线的对称轴与直线BC交于点D,连结AC、AD, 求△ACD的面积;(3)点E位直线BC上一动点,过点E作y轴的平行线EF,与抛物线交于点F.问是否存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似.若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由题意可设抛物线的表达式为.∵点C在抛物线上,
∴,解得.∴抛物线的表达式为,即
(2)令,即,解得,∴.
设BC的解析式为将代入得,解得.
∴直线BC的解析式为当时,,∴.
所以--
(3) 假设存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似,∵△BCO是等腰直角三角形,则以D、E、F为顶点的三角形也必须是等腰直角三角形.
由EF∥OC得∠DEF=45°,故以D、E、F为顶点的等腰直角三角形只能以点D、F为直角顶点
① 点F为直角顶点时,DF⊥EF,此时△DEF∽△BCO,
所以DF所在的直线为由,解得
将代入,得,∴
将代入,得,∴
① 当D为直角顶点时,DF⊥ED,此时△EFD∽△BCO.
∵点D在对称轴上,∴DA=DB ,∵∠CBA=45°,∴∠DAB=45°,∴∠ADB=90°,
∴AD⊥BC,故点F在直线AD上.
设直线AD的解析式为将代入得:
,解得,所以直线AD的解析式为,
由,解得。将代入,得,∴
将代入,得,∴.综上所述,点E的坐标可以是,,【答案】(1)抛物线的表达式为,即;(2)2;(3)存在点E,使得以D、E、F为顶点的三角形与△BCO相似,点E的坐标可以是,,【点评】本题考查的知识点有待定系数法求函数解析式,一元二次方程的解法,和差法计算三角形的面积,关于三角形相似的分类讨论。考查的知识点全面,考查了学生综合利用所学知识分析问题和解决问题的能力。此类问题通常前两个小题简单,最后一小题难度较大.
(2012广东汕头)如图,抛物线y=x2﹣x﹣9与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,连接BC、AC.(1)求AB和OC的长;(2)点E从点A出发,沿x轴向点B运动(点E与点A、B不重合),过点E作直线l平行BC,交AC于点D.设AE的长为m,△ADE的面积为s,求s关于m的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(3)在(2)的条件下,连接CE,求△CDE面积的最大值;此时,求出以点E为圆心,与BC相切的圆的面积(结果保留π).
分析:
(1)已知抛物线的解析式,当x=0,可确定C点坐标;当y=0时,可确定A、B点的坐标,进而确定AB、OC的长.
(2)直线l∥BC,可得出△AED、△ABC相似,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到关于s、m的函数关系式;根据题干条件:点E与点A、B不重合,可确定m的取值范围.
(3)①首先用m列出△AEC的面积表达式,△AEC、△AED的面积差即为△CDE的面积,由此可得关于S△CDE、m的函数关系式,根据函数的性质可得到S△CDE的最大面积以及此时m的值;
②过E做BC的垂线EF,这个垂线段的长即为与BC相切的⊙E的半径,可根据相似三角形△BEF、△BCO得到的相关比例线段求得该半径的值,由此得解.
解答:
解:(1)已知:抛物线y=x2﹣x﹣9;当x=0时,y=﹣9,则:C(0,﹣9);
当y=0时,x2﹣x﹣9=0,得:x1=﹣3,x2=6,则:A(﹣3,0)、B(6,0);
∴AB=9,OC=9.(2)∵ED∥BC,∴△AED∽△ABC,
∴=()2,即:=()2,得:s=m2(0<m<9).
(3)解法一:∵S△ABC=AE•OC=m×9=m,∴S△CDE=S△ABC﹣S△ADE=m﹣m2=﹣(m﹣)2+.∵0<m<9,∴当m=时,S△CDE取得最大值,最大值为.此时,BE=AB﹣AE=9﹣=.记⊙E与BC相切于点M,连接EM,则EM⊥BC设⊙E的半径为r.在Rt△BOC中,BC===.
∵∠BOC=∠EBM,∠COB=∠EMB=90°.∴△BOC∽△BME,∴=,∴=,
∴r=.∴所求⊙E的面积为:π()2=π.
解法二:∵S△ABC=AE•OC=m×9=m,
∴S△CDE=S△AEC﹣S△ADE=m﹣m2=﹣(m﹣)2+.∵0<m<9,
∴当m=时,S△CDE取得最大值,最大值为.此时,BE=AB﹣AE=9﹣=.∴S△EBC=S△ABC=.如图2,记⊙E与BC相切于点M,连接EM,则EM⊥BC,设⊙E的半径为r.在Rt△BOC中,BC═=.
∵S△EBC=BC•EM,∴×r=,∴r=.
∴所求⊙E的面积为:π()2=π.
点评:
该题主要考查了二次函数的性质、相似三角形的性质、图形面积的求法等综合知识.在解题时,要多留意图形之间的关系,有些时候将所求问题进行时候转化可以大大的降低解题的难度.
(2012广州市,24)如图9,抛物线与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C。(1)求点A、B的坐标;(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上一动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l解析式。
【解析】(2)分点D在直线AC的上方与下方分别求出点D的坐标。(3)直角顶点在A、B时过点E的直线有无数条,而以M为直角顶点过点E的直线只有一条,就是过点E与以AB为直径的圆相切的直线,从而列方程求出点M的坐标,确定直线的解析式。
【答案】解:(1)令y=0,则,解得,
∴A(-4,0),B(2,0)(2)
∵抛物线的对称轴为x=-1,与y轴交点C的坐标为(0,3)
∴直线AC的解析式为,且当x=-1时,有
∴直线AC与对称轴x=-1的交点坐标为(-1,)
∵AB=6,CO=3∴△ACB的面积为:=9
不妨设点D的坐标为(-1,a),当点D位于AC上方时,,
∴△ACD的面积为:=9;解方程得:
当点D位于AC下方时,,
∴△ACD的面积为:=9;解方程得:
∴点D的坐标为或
(3)如下图,以AB为直径作⊙P,当且仅当直线l与⊙P相切时符合题意,
∵Rt△PME中,∠PME=90°,PM=3,PE=5,
∴由勾股定理可得:=4;利用三角形相似可以求得点M的坐标
设直线l的解析式为:,代入、E(4,0)可得方程组
;解方程组得: ∴直线l的解析式为:
同理可得:直线l的另一个解析式为:。
【点评】:本题2、3问难度较大,关键是找到问题的突破口,找到三角形面积的求法,根据面积相等列出方程求点D的坐标。注意分类讨论解决。第三问用到了辅助圆,直径所对的圆周角是直角,确定点M的坐标。
(2012湖南益阳,20)已知:如图,抛物线与轴交于点A(,0)和点B,将抛物线沿轴向上翻折,顶点P落在点P'(1,3)处.
(1)求原抛物线的解析式;
(2)学校举行班徽设计比赛,九年级5班的小明在解答此题时顿生灵感:过点P'作轴的平行线交抛物线于C、D两点,将翻折后得到的新图象在直线CD以上的部分去掉,设计成一个“W”型的班徽,“5”的拼音开头字母为W,“W”图案似大鹏展翅,寓意深远;而且小明通过计算惊奇的发现这个“W”图案的高与宽(CD)的比非常接近黄金分割比(约等于0.618).请你计算这个“W”图案的高与宽的比到底是多少?(参考数据:,,结果可保留根号)
【解析】(1)题图中所给出的抛物线有两个未知系数,需要代两个点的坐标;所以得出两个点的坐标是关键;图中P与P'是关于轴对称,就得到P,把点和P点代入即得:解得抛物线的解析式为 ,即
(2)“W”图案的高为P'的纵坐标,即高是3 ;宽为CD的长;因为CD平行于轴,点P'在CD上,所以C、D两点的纵坐标是3 ;把纵坐标代入得, 所以得到 C、D两点的坐标分别为(,3) ,(,3)线段CD= 则可以求出“W”图案的高与宽(CD)的比=(或约等于0.6124)【答案】解:⑴∵P与P′(1,3) 关于x轴对称,
∴P点坐标为(1,-3) ; …………2分∵抛物线
过点A(,0),顶点是P(1,-3) ,∴;…………3分
解得;………………………………………………………………4分
则抛物线的解析式为, …………………………………5分
即.
⑵∵CD平行x轴,P′(1,3) 在CD上,
∴C、D两点纵坐标为3; ………………………………………6分
由得:,,……………………7分
∴C、D两点的坐标分别为(,3) ,(,3)
∴CD= …………………………………………………8分
∴“W”图案的高与宽(CD)的比=(或约等于0.6124)………10分
【点评】本题考查考生对用待定系数法求抛物线的解析式的掌握程度;考查直角坐标系中点与点坐标关于坐标轴对称的变化的掌握;考查在抛物线上对具体问题的分析、理解,得出解决问题的方法和途径。难度中等。
(2012四川省资阳市,25)抛物线的顶点在直线上,过点F的直线交该抛物线于点M、N两点(点M在点N的左边),MA⊥轴于点A,NB⊥轴于点B(1)(3分)先通过配方求抛物线的顶点坐标(坐标可用含的代数式表示),再求的值;(2)(3分)设点N的横坐标为,试用含的代数式表示点N的纵坐标,并说明NF=NB;(3)(3分)若射线NM交轴于点P,且PA×PB=,求点M的坐标.
(第25题图)
【解析】(1)用配方法将配成顶点式,得出顶点的坐标,再由点在直线上,求出=2.(2)过点F作FC⊥NB于点C,设点N(,),在Rt△FCN中,FC=+2,NC=NB-CB=,∴===
==∴=,NF=NB
(3)连结AF、BF,易证△PFA∽△PBF∴,=,过点F作FG⊥轴于点G,在Rt△PFG中,PG==,∴PO=PG+GO=,∴P(- , 0) 再由待定系数法求出:直线PF:,由两函数解析式联立方程,得=-3或=2(不合题意,舍去)当=-3时,=,∴M(-3 ,)
【答案】
(1)…1分
∴顶点坐标为(-2 , )…………………2分
∵顶点在直线上,∴-2+3=,得=2…………………3分
(2)∵点N在抛物线上,
∴点N的纵坐标为…………………………4分即点N(,)
过点F作FC⊥NB于点C,
在Rt△FCN中,FC=+2,NC=NB-CB=,∴===………………………………………………5分
而==
∴=,NF=NB………………………………………………………………………6分
(3)连结AF、BF
由NF=NB,得∠NFB=∠NBF,由(2)的结论知,MF=MA,∴∠MAF=∠MFA,∵MA⊥轴,NB⊥轴,∴MA∥NB,∴∠AMF+∠BNF=180°
∵△MAF和△NFB的内角总和为360°,∴2∠MAF+2∠NBF=180°,∠MAF+∠NBF=90°,[中~国%&教*育出︿版网]
∵∠MAB+∠NBA=180°,∴∠FBA+∠FAB=90°又∵∠FAB+∠MAF=90∴∠FBA=∠MAF=∠MFA
又∵∠FPA=∠BPF,∴△PFA∽△PBF,∴,= ……………7分
过点F作FG⊥轴于点G,在Rt△PFG中,PG==,∴PO=PG+GO=,
∴P(- , 0)
设直线PF:,把点F(-2 , 2)、点P(- , 0)代入解得=,=,
∴直线PF:……………………………………………………8分
解方程,得=-3或=2(不合题意,舍去)
当=-3时,=,∴M(-3 ,)……………………………9分
【点评】本题以抛物线为载体,考查了初中数学的主干知识:函数、方程;考查了学生综合运用数学知识以及运用转化思想、数形结合思想、函数与方程思想解决问题的能力;考查了待定系数法、配方法等数学方法.试题入口宽,三个小题层层深入,有一定的梯度,第(2)小题学生易从全等的方式考虑线段相等,而造成思路上的短路,第(3)小题是本卷的制高点,对学生要求较高,具有很好的区分度.由一次函数与二次函数,连接着方程,试题呈现方式新颖,难度较大.
A
B
x
y
O
第25题图
(2012贵州贵阳,25)如图,二次函数y=x2-x+c的图象与x轴分别交于A,B两点,顶点M关于x轴的对称点是M′.
(1)若A(-4,0),求二次函数的关系式;(4分)
(2)在(1)的条件下,求四边形AMBM′的面积;(4分)
(3)是否存在抛物线y=x2-x+c,使得四边形AMBM′为正方形,若存在,请求出此抛物线的关系式;若不存在,请说明理由. (4分)
解析:(1)把A(-4,0)代入解析式即得;(2)显然△ABM≌△ABM′,所以先求出顶点M的坐标,求出△ABM的面积,即可得四边形AMBM′的面积;(3)不难证明四边形AMBM′是棱形,故当MM′=AB时四边形AMBM′为正方形.
解:(1)把A(-4,0)代入y=x2-x+c中,得0=×(-4)2-(-4)+c, c=-12,
∴二次函数的关系式是y=x2-x-12.(2)解方程x2-x-12=0,得x1=-4, x2=6, ∴AB=|x1-x2|=10.∵y=x2-x-12=(x-1) 2-11.5, ∴M(1,-11.5), ∴M′(1,11.5), ∴MM′=23.
∵MM′⊥AB, ∴S四边形AMBM′=AB×MM′=×10×23=115.
(3)存在抛物线y=x2-x+c,使得四边形AMBM′为正方形.
∵四边形AMBM′为正方形,∴MM′=AB,∴MM′2=AB2.
∵y=x2-x+c=(x-1) 2+,∴M(1, ), M′(1,- ), MM′=1-2c.
解方程x2-x+c=0,得x1=1-, x2=1+, ∴AB=|x1-x2|=2.
∴AB2=4(1-2c),又MM′2=(1-2c) 2, ∴4(1-2c) =(1-2c) 2,
解得c1=(不合题意,舍去),c2=-.
故存在抛物线y=x2-x-,使得四边形AMBM′为正方形.
点评:本题是以抛物线为背景的综合题,其中涉及的知识点主要有待定系数法、一元二次方程的解法、抛物线的顶点的求法、正方形的性质等.在求有关存在不存在问题时要注意先假设存在,再讨论结果.难度适中.
经典难题 (2011湖北宜昌)已如抛物线y = ax2+bx+c 与直线y=m+n 相交于两点,这两点的坐标分别是(0,)和(m-b,m2 – mb + n,其中a,b,c,m,n为实数,且a,m不为0.(1)求c的值;(2)设抛物线y = ax2+bx+c与轴的两个交点是(,0)和(,0),求的值;
(3)当时,设抛物线y = ax2+bx+c与轴距离最大的点为P(,),求这时的最小值.
【答案】解:(1)∵(0,)在y=ax2+bx+c上,∴ =a×02+b×0+c,∴ c=.(1分)(2)又可得 n=。∵ 点(m-b,m2-mb+n)在y=ax2+bx+c上,∴ m2-mb=a(m-b)2+b(m-b),∴(a-1)(m-b)2=0, (2分)若(m-b)=0,则(m-b, m2-mb+n)与(0,)重合,与题意不合.∴ a=1.(3分,只要求出a=1,即评3分)∴抛物线y=ax2+bx+c,就是y=x2+bx.△=b2-4ac=b2-4×()>0,(没写出不扣分)∴抛物线y=ax2+bx+c与x轴的两个交点的横坐标就是关于x的二次方程0=ax2+bx+c的两个实数根,∴
由根与系数的关系,得x1x2=.(4分)
(3)抛物线y=x2+bx的对称轴为x=,最小值为.(没写出不扣分)设抛物线y=x2+bx在x轴上方与x轴距离最大的点的纵坐标为H,在x轴下方与x轴距离最大的点的纵坐标为h.
① 当<-1,即b>2时,在x轴上方与x轴距离最大的点是(1,yo),∴|H|=yo=+b>, (5分),在x轴下方与x轴距离最大的点是(-1,yo),∴|h|=|yo|=|-b|=b->, (6分),∴|H|>|h|.∴这时|yo|的最小值大于 (7分)
② 当-1≤≤0,即0≤b≤2时,在x轴上方与x轴距离最大的点是(1,yo),∴|H|=yo=+b≥,当b=0时等号成立.在x轴下方与x轴距离最大点的是 (, ),∴|h|=||=≥,当b=0时等号成立.∴这时|yo|的最小值等于.(8分)
③ 当0<≤1,即-2≤b<0时,在x轴上方与x轴距离最大的点是(-1,yo),∴|H|=yo=1+(-1)b-=-b>,在x轴下方与x轴距离最大的点是 (,),∴|h|=|yo|=||=>12.∴ 这 时 |yo|的 最 小 值 大 于.(9分)④ 当1<,即b<-2时,在x轴上方与x轴距离最大的点是(-1,yo),
∴|H|=-b>,在x轴下方与x轴距离最大的点是(1,yo),∴|h|=|+b|=-(b+)>,∴|H|>|h|,∴这时|yo|的最小值大于 (10分)综上所述,当b=0,x0=0时,这时|yo|取最小值,为|yo|=. (11