资源描述
二次函数和动点综合题型
一.解答题(共30小题)
1.(2015•滨州模拟)如图所示,在平面直角坐标系中,以点M(2,3)为圆心,5为半径的圆交x轴于A,B两点,过点M作x轴的垂线,垂足为D;过点B作⊙M的切线,与直线MD交于N点.
(1)求点B、点N的坐标以及直线BN的解析式;
(2)求过A、N、B、三点(对称轴与y轴平行)的抛物线的解析式;
(3)设(2)中的抛物线与y轴交于点P,以点D,B,P三点为顶点作平行四边形,请你求出第四个顶点Q的坐标,并判断Q是否在(2)中的抛物线上.
2.(2015•湖州模拟)如图①,Rt△ABC中,∠B=90°∠CAB=30°,AC⊥x轴.它的顶点A的坐标为(10,0),顶点B的坐标为,点P从点A出发,沿A→B→C的方向匀速运动,同时点Q从点D(0,2)出发,沿y轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)求∠BAO的度数.(直接写出结果)
(2)当点P在AB上运动时,△OPQ的面积S与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②),求点P的运动速度.
(3)求题(2)中面积S与时间之间的函数关系式,及面积S取最大值时点P的坐标.
(4)如果点P,Q保持题(2)中的速度不变,当t取何值时,PO=PQ,请说明理由.
3.(2015•贵港一模)如图,二次函数的图象经过点A(4,0),B(﹣4,﹣4),且与y轴交于点C.
(1)试求此二次函数的解析式;
(2)试证明:∠BAO=∠CAO(其中O是原点);
(3)若P是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),过P作y轴的平行线,分别交此二次函数图象及x轴于Q、H两点,试问:是否存在这样的点P,使PH=2QH?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
4.(2015•深圳模拟)已知正方形OABC中,O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的正半轴上,点B(4,4).二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A、B.点P(t,0)是x轴上一动点,连接AP.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)如图①,过点P作AP的垂线与线段BC交于点G,当点P在线段OC(点P不与点C、O重合)上运动至何处时,线段GC的长有最大值,求出这个最大值;
(3)如图②,过点O作AP的垂线与直线BC交于点D,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象上是否存在点Q,使得以P、C、Q、D为顶点的四边形是以PC为边的平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
5.(2014•泰安)二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1相交于A、B两点(如图),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(﹣3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,BM与NC相互垂直平分?并求出所有满足条件的N点的坐标.
6.(2014•钦州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、D两点,与y轴交于点B,四边形OBCD是矩形,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(0,4),已知点E(m,0)是线段DO上的动点,过点E作PE⊥x轴交抛物线于点P,交BC于点G,交BD于点H.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点P在直线BC上方时,请用含m的代数式表示PG的长度;
(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P,使得以P、B、G为顶点的三角形与△DEH相似?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明理由.
7.(2014•南宁)在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k与直线y=kx+1交于A,B两点,点A在点B的左侧.
(1)如图1,当k=1时,直接写出A,B两点的坐标;
(2)在(1)的条件下,点P为抛物线上的一个动点,且在直线AB下方,试求出△ABP面积的最大值及此时点P的坐标;
(3)如图2,抛物线y=x2+(k﹣1)x﹣k(k>0)与x轴交于点C、D两点(点C在点D的左侧),在直线y=kx+1上是否存在唯一一点Q,使得∠OQC=90°?若存在,请求出此时k的值;若不存在,请说明理由.
8.(2014•雅安)如图,直线y=﹣3x﹣3与x轴、y轴分别相交于点A、C,经过点C且对称轴为x=1的抛物线y=ax2+bx+c与x轴相交于A、B两点.
(1)试求点A、C的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若点M在线段AB上以每秒1个单位长度的速度由点B向点A运动,同时,点N在线段OC上以相同的速度由点O向点C运动(当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动),又PN∥x轴,交AC于P,问在运动过程中,线段PM的长度是否存在最小值?若有,试求出最小值;若无,请说明理由.
9.(2014•济南)如图1,抛物线y=﹣x2平移后过点A(8,0)和原点,顶点为B,对称轴与x轴相交于点C,与原抛物线相交于点D.
(1)求平移后抛物线的解析式并直接写出阴影部分的面积S阴影;
(2)如图2,直线AB与y轴相交于点P,点M为线段OA上一动点,∠PMN为直角,边MN与AP相交于点N,设OM=t,试探究:
①t为何值时△MAN为等腰三角形;
②t为何值时线段PN的长度最小,最小长度是多少.
10.(2014•莱芜)如图,过A(1,0)、B(3,0)作x轴的垂线,分别交直线y=4﹣x于C、D两点.抛物线y=ax2+bx+c经过O、C、D三点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)点M为直线OD上的一个动点,过M作x轴的垂线交抛物线于点N,问是否存在这样的点M,使得以A、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点M的横坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若△AOC沿CD方向平移(点C在线段CD上,且不与点D重合),在平移的过程中△AOC与△OBD重叠部分的面积记为S,试求S的最大值.
11.(2014•丹东)如图1,抛物线y=ax2+bx﹣1经过A(﹣1,0)、B(2,0)两点,交y轴于点C.点P为抛物线上的一个动点,过点P作x轴的垂线交直线BC于点D,交x轴于点E.
(1)请直接写出抛物线表达式和直线BC的表达式.
(2)如图1,当点P的横坐标为时,求证:△OBD∽△ABC.
(3)如图2,若点P在第四象限内,当OE=2PE时,求△POD的面积.
(4)当以点O、C、D为顶点的三角形是等腰三角形时,请直接写出动点P的坐标.
12.(2014•营口)已知:抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)经过点A(1,0),B(3,0),C(0,﹣3).
(1)求抛物线的表达式及顶点D的坐标;
(2)如图①,点P是直线BC上方抛物线上一动点,过点P作y轴的平行线,交直线BC于点E.是否存在一点P,使线段PE的长最大?若存在,求出PE长的最大值;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,过点A作y轴的平行线,交直线BC于点F,连接DA、DB.四边形OAFC沿射线CB方向运动,速度为每秒1个单位长度,运动时间为t秒,当点C与点B重合时立即停止运动.设运动过程中四边形OAFC与四边形ADBF重叠部分面积为S,请求出S与t的函数关系式.
13.(2014•泉州模拟)如图:抛物线顶点坐标为点C(1,4),交x轴于点A(3,0),交y轴于点B.
(1)求抛物线和直线AB的解析式;
(2)点Q(x,0)是x轴上的一动点,过Q点作x轴的垂线,交抛物线于P点、交直线BA于D点,连接OD,PB,当点Q(x,0)在x轴上运动时,求PD与x之间的函数关系式;以O、B、P、D为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能求出Q点坐标;若不能,请说明理由.
(3)是否存在一点Q,使以PD为直径的圆与y轴相切?若存在,求出Q点的坐标;若不存在,请说明理由.
14.(2014•甘谷县模拟)已知:如图1,抛物线经过点O、A、B三点,四边形OABC是直角梯形,其中点A在x轴上,点C在y轴上,BC∥OA,A(12,0)、B(4,8).
(1)求抛物线所对应的函数关系式;
(2)若D为OA的中点,动点P自A点出发沿A→B→C→O的路线移动,速度为每秒1个单位,移动时间记为t秒.几秒钟后线段PD将梯形OABC的面积分成1﹕3两部分?并求出此时P点的坐标;
(3)如图2,作△OBC的外接圆O′,点Q是抛物线上点A、B之间的动点,连接OQ交⊙O′于点M,交AB于点N.当∠BOQ=45°时,求线段MN的长.
15.(2014•黄冈校级二模)如图,菱形ABCD的边长为6且∠DAB=60°,以点A为原点、边AB所在的直线为x轴且顶点D在第一象限建立平面直角坐标系.动点P从点D出发沿折线DCB向终点B以2单位/每秒的速度运动,同时动点Q从点A出发沿x轴负半轴以1单位/秒的速度运动,当点P到达终点时停止运动,运动时间为t,直线PQ交边AD于点E.
(1)求出经过A、D、C三点的抛物线解析式;
(2)是否存在时刻t使得PQ⊥DB,若存在请求出t值,若不存在,请说明理由;
(3)设AE长为y,试求y与t之间的函数关系式;
(4)若F、G为DC边上两点,且点DF=FG=1,试在对角线DB上找一点M、抛物线ADC对称轴上找一点N,使得四边形FMNG周长最小并求出周长最小值.
16.(2014•太原二模)如图1,矩形BCD的边OD,OB分别在x轴和y轴上,且B(0,8),D(10,0).点E是DC边上一点,将矩形OBCD沿过点O的射线OE折叠,使点D恰好落在BC边上的点A处.
(1)直接写出A,E的坐标;
(2)若抛物线y=ax2+bx经过点A,D,求此抛物线的解析式;
(3)若点M是(2)是的抛物线对称轴上的一点,点N是坐标平面内一点,是否存在M,N使以A,M,N,E为顶点的四边形为菱形?若存在,直接写出点M的坐标;若不存在,说明理由;
(4)如图2,动点P从点O出发沿x轴正方向以每秒1个单位的速度向终点D运动,动点Q从点D出发沿折线D﹣C﹣A以同样的速度运动,两点同时出发,当一点运动到终点时,另一点也随之停止,过动点P作直线l⊥x轴,依次交射线OA,OE于点F,G,设运动时间为t(秒),△QFG的面积为S,求S与t的函数关系式,并直接写出t的取值范围.(t的取值应保证△QFG的存在)
17.(2014春•杭州校级月考)如图,已知点B(1,3)、C(1,0),直线y=x+k是经过点B,且与x轴交于点A,将△ABC沿直线AB折叠得到△ABD.
(1)填空:A点坐标为( , ),D点坐标为( , );
(2)若抛物线经过C、D两点,求抛物线的解析式,
(3)将(2)中的抛物线沿y轴向上平移,设平移后所得抛物线与y轴交点为E,点M是平移后的抛物线与直线AB的公共点.在抛物线平移过程中是否存在某一位置使得直线EM∥x轴?若存在,此时抛物线向上平移了几个单位长度?若不存在,请说明理由.
18.(2013•徐州)如图,二次函数y=x2+bx﹣的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B,以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点P是x轴上一动点,连接DP,过点P作DP的垂线与y轴交于点E.
(1)请直接写出点D的坐标: ;
(2)当点P在线段AO(点P不与A、O重合)上运动至何处时,线段OE的长有最大值,求出这个最大值;
(3)是否存在这样的点P,使△PED是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标及此时△PED与正方形ABCD重叠部分的面积;若不存在,请说明理由.
19.(2013•广安)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx+c经过A、B、C三点,已知点A(﹣3,0),B(0,3),C(1,0).
(1)求此抛物线的解析式.
(2)点P是直线AB上方的抛物线上一动点,(不与点A、B重合),过点P作x轴的垂线,垂足为F,交直线AB于点E,作PD⊥AB于点D.
①动点P在什么位置时,△PDE的周长最大,求出此时P点的坐标;
②连接PA,以AP为边作图示一侧的正方形APMN,随着点P的运动,正方形的大小、位置也随之改变.当顶点M或N恰好落在抛物线对称轴上时,求出对应的P点的坐标.(结果保留根号)
20.(2013•沈阳)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c经过点A(,0)和点B(1,),与x轴的另一个交点为C.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)点D在对称轴的右侧,x轴上方的抛物线上,且∠BDA=∠DAC,求点D的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接BD,交抛物线对称轴于点E,连接AE.
①判断四边形OAEB的形状,并说明理由;
②点F是OB的中点,点M是直线BD的一个动点,且点M与点B不重合,当∠BMF=∠MFO时,请直接写出线段BM的长.
21.(2013•邓州市校级一模)已知抛物线y=ax2+bx+c(a>0)的图象经过点B(14,0)和C(0,﹣8),对称轴为x=4.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)点D在线段AB上且AD=AC,若动点P从A出发沿线段AB以每秒1个单位长度的速度匀速运动,同时另一动点Q以某一速度从C出发沿线段CB匀速运动,问是否存在某一时刻,使线段PQ被直线CD垂直平分?若存在,请求出此时的时间t(秒)和点Q的运动速度;若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的结论下,直线x=1上是否存在点M使△MPQ为等腰三角形?若存在,请求出所有点M的坐标;若不存在,请说明理由.
22.(2013•泰州一模)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,直线y=3x+9与x轴、y轴分别交于A、C两点,抛物线经过A、C两点,与x轴的另一个交点为点B,动点P从点A出发沿AB以每秒3个单位长度的速度向点B运动,动点Q从点B出发沿BC以每秒3个单位长度的速度向点C运动,动点N从点C出发沿CA以每秒个单位长度的速度向点A运动,点P、Q、N同时出发、同时停止,设运动时间为t(0<t<5)秒.
(1)求抛物线的解析式;
(2)判断△ABC的形状;
(3)以OC为直径的⊙O′与BC交于点M,求当t为何值时,PM与⊙O′相切?请说明理由;
(4)在点P、Q、N运动的过程中,是否存在△NCQ为直角三角形的情形?若存在,求出相应的t值;若不存在,请说明理由.
23.(2013•盐城模拟)如图(1),分别以两个彼此相邻的正方形OABC与CDEF的边OC、OA所在直线为x轴、y轴建立平面直角坐标系(O、C、F三点在x轴正半轴上).若⊙P过A、B、E三点(圆心在x轴上)交y轴于另一点Q,抛物线经过A、C两点,与x轴的另一交点为G,M是FG的中点,B点坐标为(2,2).
(1)求抛物线的函数解析式和点E的坐标;
(2)求证:ME是⊙P的切线;
(3)如图(2),点R从正方形CDEF的顶点E出发以1个单位/秒的速度向点F运动,同时点S从点Q出发沿y轴以5个单位/秒的速度向上运动,连接RS,设运动时间为t秒(0<t<1),在运动过程中,正方形CDEF在直线RS下方部分的面积是否变化?若不变,说明理由并求出其值;若变化,请说明理由;
24.(2013•雁塔区校级一模)已知:如图,在平面直角坐标系xOy中,直线AB与x轴、y轴的交点分别为A、B,OB=3,tan∠OAB=,将∠OBA对折,使点O的对应点H恰好落在直线AB上,折痕交x轴于点C,
(1)求过A、B、C三点的抛物线解析式;
(2)若抛物线的顶点为D,在直线BC上是否存在点P,使得四边形ODAP为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
(3)若点Q是抛物线上一个动点,使得以A、B、Q为顶点并且以AB为直角边的直角三角形,直接写出Q点坐标.
25.(2013•荣成市模拟)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(﹣3,0)、B两点,与y轴交于点C,当x=﹣4和x=2时,二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连接AC、BC.
(1)求实数a,b,c的值;
(2)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动,当运动时间为t秒时,连接MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得以B,N,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
26.(2013•义乌市校级模拟)如图1,抛物线y=ax2+bx+c交y轴于点为A(0,3),交x轴于点B、C(点B在点C的左侧,)顶点为E(1,4),过点A作x轴的平行线AL,
(1)求抛物线的解析式及B点的坐标;
(2)点P从顶点E出发沿对称轴右侧的抛物线运动,过点P作直线PQ平行于y轴交直线AL于点Q,保持点Q以每秒1个单位的速度向右运动,同时点R从原点O出发,以每秒2个单位的速度沿x轴正方向运动,设运动时间为t秒,
①若点P在直线AL的下方,当t为何值时,以A、P、Q为顶点的三角形与△AOR相似?
②当t=0时,以点A、P、R、Q为顶点的四边形是梯形,如图2,是否还存在另外的t值,使以点A、P、R、Q为顶点的四边形是梯形?若存在,求出t的值,并直接写出该梯形的面积;若不存在,请说明理由.
27.(2013•新民市一模)已知:如图,抛物线y=ax2﹣2ax+c(a≠0)与y轴交于点C(0,﹣4)与x轴交于点A、B,点A的坐标为(4,0).
(1)求该抛物线的解析式.
(2)点Q是线段AB上的动点,过点Q作QE∥AC,交BC于点E,连接CQ.当△CQE的面积最大时,求点Q的坐标;
(3)若平行于x轴的动直线l与该抛物线交于点P,与直线AC交于点F,点D的坐标为(2,0).问:是否存在这样的直线l,使得△ODF是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(4)若点M是抛物线上一动点,点N是直线y=x上一动点,请直接写出以点M、N、C、O为顶点的四边形是平行四边形时,点N的相应坐标.(不需写出计算过程)
28.(2013•朝阳区一模)如图,二次函数y=ax2+2ax+4的图象与x轴交于点A、B,与y轴交于点C,∠CBO的正切值是2.
(1)求此二次函数的解析式.
(2)动直线l从与直线AC重合的位置出发,绕点A顺时针旋转,与直线AB重合时终止运动,直线l与BC交于点D,P是线段AD的中点.
①直接写出点P所经过的路线长.
②点D与B、C不重合时,过点D作DE⊥AC于点E、作DF⊥AB于点F,连接PE、PF,在旋转过程中,∠EPF的大小是否发生变化?若不变,求∠EPF 的度数;若变化,请说明理由.
③在②的条件下,连接EF,求EF的最小值.
29.(2013•太原二模)如图,在直角坐标系中,等边△AOB的顶点A的坐标是(0,6),点B在第一象限,抛物线y=ax2﹣x经过点B,与x轴交于点C,连接BC.
(1)求抛物线的表达式和∠ABC的度数;
(2)点D是△AOB的边上的一个动点,不与点O,B重合,若△COD是等腰三角形,则点D的坐标为 ;
(3)点P是x轴上的一个动点,将△AOP绕点A旋转得到△ABP′.
①当点P与点C重合时,判断点P′是否在(1)中的抛物线上并说明理由;
②设△POP′的面积为S,直接写出S与x的函数关系式和相应的自变量x的取值范围.
30.(2013•本溪一模)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3(a≠0)经过A(﹣1,0),C(3,0)两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图,动点D从点O开始沿OB向终点B以每秒1个单位长度的速度运动,动点E从点O开始沿OC向终点C以每秒2个单位长度的速度运动,过点E作GE⊥OC,交CB于点F,交抛物线y=ax2+bx+3于点G,连接BG,DF,点D,E从点O同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动.设运动时间为t秒(t≥0),在运动过程中,若四边形BDFG为正方形,求t的值;
(3)将(2)中的正方形BDFG沿y轴翻折180°,得到正方形BDF′G′,然后将正方形BDF′G′沿直线BC方向向下平移,设在平移过程中正方形BDF′G′与△BOC重合部分的面积为S,平移的距离为m(0≤m≤3),请直接写出S与m之间的函数关系式.
二次函数和动点压轴题综合
一.解答题(共30小题)
1.(2015•滨州模拟)如图所示,在平面直角坐标系中,以点M(2,3)为圆心,5为半径的圆交x轴于A,B两点,过点M作x轴的垂线,垂足为D;过点B作⊙M的切线,与直线MD交于N点.
(1)求点B、点N的坐标以及直线BN的解析式;
(2)求过A、N、B、三点(对称轴与y轴平行)的抛物线的解析式;
(3)设(2)中的抛物线与y轴交于点P,以点D,B,P三点为顶点作平行四边形,请你求出第四个顶点Q的坐标,并判断Q是否在(2)中的抛物线上.
考点:
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专题:
压轴题.
分析:
(1)本题需先根据圆的方程求出点B的坐标,然后求出直线BN的解析式,即可求出点N的坐标.
(2)根据抛物线的对称轴和点A的坐标即可求出抛物线的解析式.
(3)根据抛物线的解析式求出点P的坐标,再根据平行线的性质求出点Q的坐标,并由此判断出Q是否在抛物线上.
解答:
解:(1)连接BM,
则BM=5,DM=3,
BD===4,
∴BO=BD﹣OD=4﹣2=2,
∴点B坐标为(﹣2,0),
∵直线BN和BM垂直,
∴△MBD∽△MNB,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点N的坐标是(2,﹣),
设直线BN的解析式是y=kx+b(k≠0),
把B(﹣2,0)N(2,﹣)代入函数的解析式得:
,
解得k=﹣,b=﹣,
∴直线BN的解析式是;y=﹣x﹣;
(2)点A,B关于直线x=2对称,
所以x=2就是抛物线的对称轴那么设抛物线的方程为y=a(x﹣2)2﹣,
将A(6,0)代入 0=16a﹣,
a=,
那么y=(x﹣2)2﹣=x2﹣x﹣4;
(3)令x=0,y=﹣4,
所以点P的坐标(0,﹣4)若构成平行四边形,那么Q的纵坐标为﹣4,
设横坐标为a,
∵AD=4,
∴a=4 点Q坐标(4,﹣4)将x=4代入y=﹣﹣4=﹣4,
Q1(﹣4,﹣4);Q2(4,﹣4);Q3(0,﹣4),
Q2在抛物线上是Q的横坐标,所以点Q在抛物线上.
点评:
本题主要考查了抛物线的性质和解析式求法,要会根据已知条件求点的坐标并判断出是否在抛物线上.
2.(2015•湖州模拟)如图①,Rt△ABC中,∠B=90°∠CAB=30°,AC⊥x轴.它的顶点A的坐标为(10,0),顶点B的坐标为,点P从点A出发,沿A→B→C的方向匀速运动,同时点Q从点D(0,2)出发,沿y轴正方向以相同速度运动,当点P到达点C时,两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)求∠BAO的度数.(直接写出结果)
(2)当点P在AB上运动时,△OPQ的面积S与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②),求点P的运动速度.
(3)求题(2)中面积S与时间之间的函数关系式,及面积S取最大值时点P的坐标.
(4)如果点P,Q保持题(2)中的速度不变,当t取何值时,PO=PQ,请说明理由.
考点:
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专题:
综合题;压轴题;分类讨论.
分析:
(1)利用∠BAO的正切值,求出∠BAO的度数即可;
(2)利用图②中的函数图象,求得点P的运动时间与路程解决即可;
(3)利用特殊角的三角函数,三角形的面积以及配方法解决问题;
(4)分两种情况进行列方程解决问题.
解答:
解:(1)如图,
过点B作BE⊥OA于E,则OE=5,BE=5,OA=10,
∴AE=5,Rt△ABE中,tan∠BAO==,
∴∠BAO=60°;
(2)由图形可知,当点P运动了5秒时,它到达点B,此时AB=10,因此点P的运动速度为10÷5=2个单位/秒,
点P的运动速度为2个单位/秒;
(3)P(10﹣t,t)(0≤t≤5),
∵S=(2t+2)(10﹣t),
=﹣(t﹣)2+,
∴当时,S有最大值为,
此时;
(4)当P在AB上时,根据P点纵坐标得出:
,
解得:,
当P在BC上时,,
此方程无解,故t不存在,
综上所知当t=时,PO=PQ.
点评:
此题主要考查二次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,特殊角的三角函数,以及分类讨论思想的渗透.
3.(2015•贵港一模)如图,二次函数的图象经过点A(4,0),B(﹣4,﹣4),且与y轴交于点C.
(1)试求此二次函数的解析式;
(2)试证明:∠BAO=∠CAO(其中O是原点);
(3)若P是线段AB上的一个动点(不与A、B重合),过P作y轴的平行线,分别交此二次函数图象及x轴于Q、H两点,试问:是否存在这样的点P,使PH=2QH?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
考点:
二次函数综合题.菁优网版权所有
专题:
代数几何综合题;压轴题.
分析:
(1)由于抛物线的解析式中只有两个待定系数,因此只需将A、B两点的坐标代入抛物线中即可求出二次函数的解析式.
(2)本题可先根据抛物线的解析式求出C点的坐标,然后根据这三点的坐标,求出∠CAO和∠BAO的正切值,以此来证明这两角相等.
(3)可先根据直线AB的解析式设出P点的坐标,由于PH⊥x轴,因此P、Q两点的横坐标相等,可根据抛物线的解析式求出Q点的纵坐标,根据PH=2QH,即P的纵坐标的绝对值是Q的纵坐标绝对值的2倍,由此可求出P、Q的横坐标,进而可求出P点的坐标.
解答:
解:(1)∵点A(4,0)与B(﹣4,﹣4)在二次函数图象上,
∴
解得
∴二次函数解析式为y=﹣x2+x+2.
(2)过B作BD⊥x轴于点D,由(1)得C(0,2),
则在Rt△AOC中,tan∠CAO===,
又在Rt△ABD中,tan∠BAD===;
∵tan∠CAO=tan∠BAD,
∴∠CAO=∠BAO.
(3)由点A(4,0)与B(﹣4,﹣4),可得直线AB的解析式为y=x﹣2,
设P(x,x﹣2),(﹣4<x<4);
则Q(x,﹣x2+x+2),
∴PH=|x﹣2|=2﹣x,QH=|﹣x2+x+2|.
∴2﹣x=2|﹣x2+x+2|.
当2﹣x=﹣x2+x+4,
解得x1=﹣1,x2=4(舍去),
∴P(﹣1,﹣)
当2﹣x=x2﹣x﹣4,
解得x1=﹣3,x2=4(舍去),
∴P(﹣3,﹣).
综上所述,存在满足条件的点,它们是P1(﹣1,﹣)与P2(﹣3,﹣).
点评:
本题主要考查了二次函数解析式的确定、函数图象交点的求法等知识点.主要考查学生数形结合的数学思想方法.
4.(2015•深圳模拟)已知正方形OABC中,O为坐标原点,点A在y轴的正半轴上,点C在x轴的正半轴上,点B(4,4).二次函数y=﹣x2+bx+c的图象经过点A、B.点P(t,0)是x轴上一动点,连接AP.
(1)求此二次函数的解析式;
(2)如图①,过点P作AP的垂线与线段BC交于点G,当点P在线段OC(点P不与点C、O重合)上运动至何处时,线段GC的长有最大值,求出这个最大值;
(3)如图②,过点O作AP的垂线与直线BC交于点D,二次函数y=﹣x2+bx+c的图象上是否存在点Q,使得以P、C、Q、D为顶点的四边形是以PC为边的平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
考点:
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专题:
压轴题.
分析:
(1)根据正方形的性质求出点A的坐标,然后把点A、B的坐标代入函数解析式求出b、c,即可得解;
(2)表示出PO、PC,再根据同角的余角相等求出∠OAP=∠CPG,然后求出△AOP和△PCG相似,再根据相似三角形对应边成比例列式表示出GC,然后根据二次函数的最值问题解答;
(3)求出∠OAP=∠COD,再利用“角边角”证明△AOP和△OCD全等,根据全等三角形对应边相等可得OP=CD,再求出PC,从而得到点D的坐标,然后分①点Q在直线BC的右边时,根据平行四边形的对边平行且相等表示出点Q的坐标,再代入二次函数解析式计算即可求出t值,②点Q在直线BC的左边时,根据平行四边形的对边平行且相等表示出点Q的坐标,再代入二次函数解析式计算即可求出t值.
解答:
解:(1)∵B(4,4),
∴AB=BC=4,
∵四边形ABCD是正方形,
∴OA=4,
∴A(0,4),
将点A(0,4),B(4,4)代入y=﹣x2+bx+c得,
解得.
∴二次函数解析式为y=﹣x2+x+4;
(2)∵P(t,0),
∴OP=t,PC=4﹣t,
∵AP⊥PG,
∴∠APO+∠CPG=180°﹣90°=90°,
∵∠OAP+∠APO=90°,
∴∠OAP=∠CPG,
又∵∠AOP=∠PCG=90°,
∴△AOP∽△PCG,
∴=,
即=,
整理得,GC=﹣(t﹣2)2+1,
∴当t=2时,GC有最大值是1,
即P(2,0)时,GC的最大值是1;
(3)存在点Q,使得以P、C、Q、DP、C、Q、DP、C、Q、D为顶点的四边形是以PC为边的平行四边形.
理由如下:如图1、2,易得∠OAP=∠COD,
在△AOP和△OCD中,
,
∴△AOP≌△OCD(ASA),
∴OP=CD,
由P、C、Q、DP、C、Q、DP、C、Q、D为顶点的四边形是以PC为边的平行四边形得,PC∥DQ且PC=DQ,
∵P(t,0),D(4,t),
∴PC=DQ=|t﹣4|,
∴点Q的坐标为(t,t)或(8﹣t,t),
①当Q(t,t)时,﹣t2+t+4=t,
整理得,t2+t﹣24=0,
解得t1=4(舍去),t2=﹣6,
②当Q(8﹣t,t)时,﹣(8﹣t)2+(8﹣t)+4=t,
整理得,t2﹣6t+8=0,
解得t1=2,t2=4(舍去),
综上所述,存在点Q(﹣6,﹣6)或(6,2),使得以P、C、Q、D为顶点的四边形是以PC为边的平行四边形.
点评:
本题是二次函数综合题型,主要利用了待定系数法求二次函数解析式,相似三角形的判定与性质,二次函数的最值问题,全等三角形的判定与性质,平行四边形的 对边平行且相等的性质,(2)求出三角形相似是解题的关键,(3)难点在于根据平行四边形的性质表示出点Q的坐标.
5.(2014•泰安)二次函数y=ax2+bx+c的图象经过点(﹣1,4),且与直线y=﹣x+1相交于A、B两点(如图),A点在y轴上,过点B作BC⊥x轴,垂足为点C(﹣3,0).
(1)求二次函数的表达式;
(2)点N是二次函数图象上一点(点N在AB上方),过N作NP⊥x轴,垂足为点P,交AB于点M,求MN的最大值;
(3)在(2)的条件下,点N在何位置时,BM与NC相互垂直平分?并求出所有满足条件的N点的坐标.
考点:
二次函数综合题;菱形的性质.菁优网版权所有
专题:
代数几何综合题;压轴题.
分析:
(1)首先求得A、B的坐标,然后利用待定系数法即可求得二次函数的解析式;
(2)设M的横坐标是x,则根据M和N所在函数的解析式,即可利用x表示出M、N的坐标,利用x表示出MN的长,利用二次函数的性质求解;
(3)BM与NC互相垂直平分,即四边形BCMN是菱形,则BC=MC,据此即可列方程,求得x的值,从而得到N的坐标.
解答:
解:(1)由直线y=﹣x+1可知A(0,1),B(﹣3,),又点(﹣1,4)经过二次函数,
根据题意得:,
解得:,
则二次函数的解析式是:y=﹣﹣x+1;
(2)设N(x,﹣x2﹣x+1),
则M(x,﹣x+1),P(x,0).
∴MN=PN﹣PM
=﹣x2﹣x+1﹣(﹣x+1)
=﹣x2﹣x
=﹣(x+)2+,
则当x=﹣时,MN的最大值为;
(3)连接MC、BN、BM与NC互相垂直平分,
即四边形BCMN是菱形,
则MN=BC,且BC=MC,
即﹣x2﹣x=,
且(﹣x+1)2+(x+3)2=,
解得:x=﹣1或x=﹣3(不合题意舍去),
故当N(﹣1,4)时,BM和NC互相垂直平分.
点评:
本题是待定系数法求二次函数的解析式,以及二次函数的性质、菱形的判定的综合应用,利用二次函数的性质可以解决实际问题中求最大值或最小值问题.
6.(2014•钦州)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、D两点,与y轴交于点B,四边形OBCD是矩形,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(0,4),已知点E(m,0)是线段DO上的动点,过点E作PE⊥x轴交抛物线于点P,交BC于点G,交BD于点H.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)当点P在直线BC上方时,请用含m的代数式表示PG的长度;
(3)在(2)的条件下,是否存在这样的点P,使得以P、B、G为顶点的三角形与△DEH相似?若存在,求出此时m的值;若不存在,请说明理由.
考点:
二次函数综合题.菁优网版权所有
专题:
代数几何综合题;压轴题.
分析:
(1)将A(1,0),B(0,4)代入y=﹣x2+bx+c,运用待定系数法即可求出抛物线的解析式;
(2)由E(m,0),B(0,4),得出P(m,﹣m2﹣m+4),G(m,4),则PG=﹣m2﹣m+4﹣4=﹣m2﹣m,点P在直线BC上方时,故需要求出m的取值范围;
(3)先由抛物线的解析式求出D(﹣3,0),则当点P在直线BC上方时,﹣3<m<0.再运用待定系数法求出直线BD的解析式为y=x+4,于是得出H(m,m+4).当以P、B、G为顶点的三角形与△DEH相似时,由于∠PGB=∠DEH=90°,所以分两种情况进行讨论:①△BGP∽△DEH;②△PGB∽△DEH.都可以根据相似三角形对应边成比例列出比例关系式,进而求出m的值.
解答:
解:(1)∵抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于点A(1,0),与y轴交于点B(0,4),
∴,解得,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+4;
(2)∵E(m,0),B(0,4),PE⊥x轴交抛物线于点P,交BC于点G,
∴P(m,﹣m2﹣m+4),G(m,4),
∴PG=﹣m2﹣m+4﹣4=﹣m2﹣m;
点P在直线BC上方时,故需要求出抛物线与直线BC的交点,
令4=﹣m2﹣m+4,解得m=﹣2或0,
即m的取值范围:﹣2<m<0,
PG的长度为:﹣m2﹣m(﹣2<m<0);
(3)在(2)的条件下,存在点P,使得以P、B、G为顶点的三角形与△DEH相似.
∵y=﹣x2﹣x+4,
∴当y=0时,﹣x2﹣x+4=0,
解得x=1或﹣3,
∴D(﹣3,0).
当点P在直线BC上方时,﹣2<m<0.
设直线BD的解析式为y=kx+4,
将D(﹣3,0)代入,得﹣3k+4=0,
解得k=,
∴直线BD的解析式为y=x+4,
∴H(m,m+4).
分两种情况:
①如果△BGP∽△DEH,那么=,
即=,
解得m=﹣3或﹣1,
由﹣2<m<0,故m=﹣1;
②如果△PGB∽△DEH,那么=,
即=,
由﹣2<m<0,解得m=﹣.
综上所述,在(
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