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★★1、(2010北京)在平面直角坐标系xOy中,抛物线y= -x2+x+m2-3m+2
与x轴的交点分别为原点O和点A,点B(2,n)在这条抛物线上。
(1)求点B的坐标;
(2)点P在线段OA上,从O点出发向点运动,过P点作x轴的垂线,与直线OB交于点E。延长PE到点D,使得ED=PE,以PD为斜边在PD右侧作等腰直角三角形PCD(当P点运动时,C点、D点也随之运动)
j 当等腰直角三角形PCD的顶点C落在此抛物线上时,求OP的长;
k 若P点从O点出发向A点作匀速运动,速度为每秒1个单位,同时线段OA上另一 点Q从A点出发向O点作匀速运动,速度为每秒2个单位(当Q点到达O点时停止运动,P点也同时停止运动)。过Q点作x轴的垂线,与直线AB交于点F。延长QF 到点M,使得FM=QF,以QM为斜边,在QM的左侧作等腰直角三角形QMN(当Q 点运动时,M点,N点也随之运动)。若P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条直角边恰好落在同一条直线上,求此刻t的值。
x
y
O
1
1
O
A
B
C
D
E
P
y
x
图1
解:(1)∵拋物线y= -x2+x+m2-3m+2经过原点,∴m2-3m+2=0,解得m1=1,m2=2,由题意知m¹1,∴m=2,
∴拋物线的解析式为y= -x2+x,
∵点B(2,n)在拋物线y= -x2+x上,
∴n=4,∴B点的坐标为(2,4)。
(2)j 设直线OB的解析式为y=k1x,求得直线OB的解析式为 y=2x,∵A点是拋物线与x轴的一个交点,可求得A点的坐标为(10,0),设P点的坐标为(a,0),则E点的坐标为(a,2a),根据题意作等腰直角三角形PCD,如图1。可求得点C的坐标为(3a,2a),由C点在拋物线上,得2a= -´(3a)2+´3a,即a2-a=0,解得a1=,a2=0(舍去),∴OP=。
k 依题意作等腰直角三角形QMN,设直线AB的解析式为y=k2x+b,由点A(10,0),
点B(2,4),求得直线AB的解析式为y= -x+5,当P点运动到t秒时,两个等腰直角三角形分别有一条边恰好落在同一条直线上,有以下三种情况:
第一种情况:CD与NQ在同一条直线上。
如图2所示。可证△DPQ为等腰直角三角形。此时OP、DP、AQ的长可依次表示为t、4t、2t个单位。∴PQ=DP=4t,∴t+4t+2t=10,∴t=。
第二种情况:PC与MN在同一条直线上。
如图3所示。可证△PQM为等腰直角三角形。此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位。∴OQ=10-2t,∵F点在直线AB上,∴FQ=t,∴MQ=2t,∴PQ=MQ=CQ=2t,
∴t+2t+2t=10,∴t=2。
第三种情况:点P、Q重合时,PD、QM在同一条直线上,
如图4所示。此时OP、AQ的长可依次表示为t、2t个单位。∴t+2t=10,
图4
y
x
B
O
Q(P)
N
C
D
M
E
F
∴t=。综上,符合题意的t值分别为,2, 。
x
y
O
A
M
(C)
B
(E)
D
P
Q
F
N
图3
E
x
O
A
B
C
y
P
M
Q
N
F
D
图2
★★2、(2010北京)问题:已知△ABC中,ÐBAC=2ÐACB,点D是△ABC内的一点,且AD=CD,BD=BA。探究ÐDBC与ÐABC度数的比值。
请你完成下列探究过程:
先将图形特殊化,得出猜想,再对一般情况进行分析并加以证明。
(1) 当ÐBAC=90°时,依问题中的条件补全右图。观察图形,AB与AC的数量关系为 ; 当推出ÐDAC=15°时,可进一步推出ÐDBC的度数为 ;可得到ÐDBC与ÐABC度数的比值为 ;
(2) 当ÐBAC¹90°时,请你画出图形,研究ÐDBC与ÐABC度数的比值是否与(1)中的结论相同,写出你的猜想并加以证明。
A
C
B
解:(1) 相等;15°;1:3。
(2) 猜想:ÐDBC与ÐABC度数的比值与(1)中结论相同。
证明:如图2,作ÐKCA=ÐBAC,过B点作BK//AC交CK于点K,
连结DK。∵ÐBAC¹90°,∴四边形ABKC是等腰梯形,
∴CK=AB,∵DC=DA,∴ÐDCA=ÐDAC,∵ÐKCA=ÐBAC,
B
A
C
D
K
1
2
3
4
5
6
图2
∴ÐKCD=Ð3,∴△KCD@△BAD,∴Ð2=Ð4,KD=BD,
∴KD=BD=BA=KC。∵BK//AC,∴ÐACB=Ð6,
∵ÐKCA=2ÐACB,∴Ð5=ÐACB,∴Ð5=Ð6,∴KC=KB,
∴KD=BD=KB,∴ÐKBD=60°,∵ÐACB=Ð6=60°-Ð1,
∴ÐBAC=2ÐACB=120°-2Ð1,
∵Ð1+(60°-Ð1)+(120°-2Ð1)+Ð2=180°,∴Ð2=2Ð1,
∴ÐDBC与ÐABC度数的比值为1:3。
★★3、(2010郴州)如图(1),抛物线与y轴交于点A,E(0,b)为y轴上一动点,过点E的直线与抛物线交于点B、C.
(1)求点A的坐标;
(2)当b=0时(如图(2)),与的面积大小关系如何?当时,上述关系还成立吗,为什么?
(3)是否存在这样的b,使得是以BC为斜边的直角三角形,若存在,求出b;若不存在,说明理由.
第26题
图(1)
图(2)
解:(1)将x=0,代入抛物线解析式,得点A的坐标为(0,-4)
(2)当b=0时,直线为,由解得,
所以B、C的坐标分别为(-2,-2),(2,2)
,
所以(利用同底等高说明面积相等亦可)
当时,仍有成立. 理由如下
由,解得,
所以B、C的坐标分别为(-,-+b),(,+b),
作轴,轴,垂足分别为F、G,则,
而和是同底的两个三角形,
所以.
(3)存在这样的b.
因为
所以,所以,即E为BC的中点
所以当OE=CE时,为直角三角形,因为
所以 ,而
所以,解得,
所以当b=4或-2时,ΔOBC为直角三角形.
★★4、(2010滨州)如图,四边形ABCD是菱形,点D的坐标是(0,),以点C为顶点的抛物线恰好经过轴上A、B两点.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)求过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(3)若将上述抛物线沿其对称轴向上平移后恰好过D点,求平移后抛物线的解析式,并指出平移了多少个单位?
解:
解:①由抛物线的对称性可知AM=BM
在Rt△AOD和Rt△BMC中,∵OD=MC,AD=BC,
∴△AOD≌△BMC.∴OA=MB=MA.
设菱形的边长为2m,在Rt△AOD中,
,解得m=1.∴DC=2,OA=1,OB=3.
∴A、B、C三点的坐标分别为(1,0)、(3,0)、(2,)
②设抛物线的解析式为y=(—2)2+
代入A点坐标可得=—
抛物线的解析式为y=—(—2)2+
③设抛物线的解析式为y=—(一2)2+k,代入D(0,)可得k=5
所以平移后的抛物线的解析式为y=—(一2)2+5,平移了5一=4个单位.
★★5、(2010长沙)已知:二次函数的图象经过点(1,0),一次函数图象经过原点和点(1,-b),其中且、为实数.
(1)求一次函数的表达式(用含b的式子表示);
(2)试说明:这两个函数的图象交于不同的两点;
(3)设(2)中的两个交点的横坐标分别为x1、x2,求| x1-x2 |的范围.
解:(1)∵一次函数过原点∴设一次函数的解析式为y=kx
∵一次函数过(1,-b) ∴y=-bx
(2)∵y=ax2+bx-2过(1,0)即a+b=2
由得 ①
∵△=
∴方程①有两个不相等的实数根∴方程组有两组不同的解
∴两函数有两个不同的交点.
(3)∵两交点的横坐标x1、x2分别是方程①的解
∴
∴=
或由求根公式得出。 ∵a>b>0,a+b=2 ∴2>a>1
令函数 ∵在1<a<2时y随a增大而减小.
∴ ∴ ∴
★★6、(2010长沙)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的两边分别在x轴和y轴上, cm, OC=8cm,现有两动点P、Q分别从O、C同时出发,P在线段OA上沿OA方向以每秒 cm的速度匀速运动,Q在线段CO上沿CO方向以每秒1 cm的速度匀速运动.设运动时间为t秒.
(1)用t的式子表示△OPQ的面积S;
(2)求证:四边形OPBQ的面积是一个定值,并求出这个定值;
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时,抛物线经过B、P两点,过线段BP上一动点M作轴的平行线交抛物线于N,当线段MN的长取最大值时,求直线MN把四边形OPBQ分成两部分的面积之比.
B
A
P
x
C
Q
O
y
第26题图
解:(1)∵CQ=t,OP=t,CO=8 ∴OQ=8-t
∴S△OPQ=(0<t<8)
(2)∵S四边形OPBQ=S矩形ABCD-S△PAB-S△CBQ
==32
∴四边形OPBQ的面积为一个定值,且等于32
(3)当△OPQ与△PAB和△QPB相似时, △QPB必须是一个直角三角形,依题意只能是∠QPB=90°
又∵BQ与AO不平行 ∴∠QPO不可能等于∠PQB,∠APB不可能等于∠PBQ
∴根据相似三角形的对应关系只能是△OPQ∽△PBQ∽△ABP ,
∴解得:t=4
经检验:t=4是方程的解且符合题意(从边长关系和速度)
此时P(,0)
∵B(,8)且抛物线经过B、P两点,
∴抛物线是,直线BP是:
设M(m, )、N(m,)
∵M在BP上运动 ∴
∵与交于P、B两点且抛物线的顶点是P
∴当时,
∴= ∴当时,MN有最大值是2
∴设MN与BQ交于H 点则、
∴S△BHM==
∴S△BHM :S五边形QOPMH==3:29
∴当MN取最大值时两部分面积之比是3:29.
★★7、(2010常德)如图9,已知抛物线轴交于点A(-4,0)和B(1,0)两点,与y轴交于C点.
(1)求此抛物线的解析式;
(2)设E是线段AB上的动点,作EF∥AC交BC于F,连接CE,当的面积是面积的2倍时,求E点的坐标;
(3)若P为抛物线上A、C两点间的一个动点,过P作y轴的平行线,交AC于Q,当P点运动到什么位置时,线段PQ的值最大,并求此时P点的坐标.
A
B
O
C
图9
y
x
解:(1)由二次函数与轴交于、两点可得:
解得:
故所求二次函数的解析式为.
(2)∵S△CEF=2 S△BEF, ∴,
∵EF//AC,∴,∴△BEF~△BAC,
∴得故E点的坐标为(,0).
(3)解法一:由抛物线与轴的交点为,则点的坐标为(0,-2).
若设直线的解析式为,则有 解得:
故直线的解析式为.若设点的坐标为,
又点是过点所作轴的平行线与直线的交点,则点的坐标为(.则有:=
=
即当时,线段取大值,此时点的坐标为(-2,-3)
解法二:延长交轴于点,则.要使线段最长,则只须△的面积取大值时即可.
设点坐标为(,则有:
=
=
=
=
= =-
即时,△的面积取大值,此时线段最长,则点坐标为(-2,-3)
★★8、(2010常德)如图10,若四边形ABCD、四边形CFED都是正方形,显然图中有AG=CE,AG⊥CE.
(1)当正方形GFED绕D旋转到如图11的位置时,AG=CE是否成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
(2)当正方形GFED绕D旋转到如图12的位置时,延长CE交AG于H,交AD于M.
①求证:AG⊥CH;
②当AD=4,DG=时,求CH的长。
A
B
C
D
E
F
图110
G
A
D
图11
F
E
B
C
G
A
D
B
C
E
F
H
M
图12
解:(1)成立.
四边形、四边形是正方形,∴ ∠∠. ∴∠90°-∠∠.
∴△△. ∴.
(2)①类似(1)可得△△, ∴∠1=∠2
又∵∠=∠. ∴∠∠=.
B
A
C
D
E
F
G
1
2
图12
H
P
M
即
② 解法一: 过作于,
由题意有,
∴,则∠1=. 而∠1=∠2,∴∠2==∠1=.
∴ ,即.
在Rt中,==,
而∽,∴, 即, ∴.
再连接,显然有,∴.
所求的长为.
B
A
C
D
E
F
G
1
2
图12
H
P
M
解法二:研究四边形ACDG的面积,过作于,
由题意有,∴,.
而以CD为底边的三角形CDG的高=PD=1,
,
∴4×1+4×4=×CH+4 ×1.∴=.
★★9、(2010丹东)如图, 已知等边三角形ABC中,点D,E,F分别为边AB,AC,
BC的中点,M为直线BC上一动点,△DMN为等边三角形(点M的位置改变时, △DMN
也随之整体移动) .
(1)如图①,当点M在点B左侧时,请你判断EN与MF有怎样的数量关系?点F是否在直线NE上?都请直接写出结论,不必证明或说明理由;
(2)如图②,当点M在BC上时,其它条件不变,(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立?若成立,请利用图②证明;若不成立,请说明理由;
(3)若点M在点C右侧时,请你在图③中画出相应的图形,并判断(1)的结论中EN与MF的数量关系是否仍然成立?若成立?请直接写出结论,不必证明或说明理由.
图①
图②
图③
第25题图
A
·
B
C
D
E
F
·
·
·
解:(1)判断:EN与MF相等 (或EN=MF),点F在直线NE上,
(2)成立.
证明:
法一:连结DE,DF.
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC=BC.又∵D,E,F是三边的中点,
∴DE,DF,EF为三角形的中位线.∴DE=DF=EF,∠FDE=60°.
又∠MDF+∠FDN=60°, ∠NDE+∠FDN=60°,
∴∠MDF=∠NDE.
在△DMF和△DNE中,DF=DE,DM=DN, ∠MDF=∠NDE,
∴△DMF≌△DNE. N
C
A
B
F
M
D
E
N
C
A
B
F
M
D
E
∴MF=NE.
法二:延长EN,则EN过点F. ∵△ABC是等边三角形, ∴AB=AC=BC.
又∵D,E,F是三边的中点, ∴EF=DF=BF.
∵∠BDM+∠MDF=60°, ∠FDN+∠MDF=60°,
∴∠BDM=∠FDN.又∵DM=DN, ∠ABM=∠DFN=60°,
∴△DBM≌△DFN.∴BM=FN.∵BF=EF, ∴MF=EN.
法三:连结DF,NF. ∵△ABC是等边三角形, ∴AC=BC=AC.
又∵D,E,F是三边的中点, ∴DF为三角形的中位线,∴DF=AC=AB=DB.
又∠BDM+∠MDF=60°, ∠NDF+∠MDF=60°,
∴∠BDM=∠FDN. 在△DBM和△DFN中,DF=DB,
DM=DN, ∠BDM=∠NDF,∴△DBM≌△DFN.
∴∠B=∠DFN=60°.又∵△DEF是△ABC各边中点所构成的三角形,
∴∠DFE=60°.∴可得点N在EF上,
∴MF=EN.
(3)画出图形(连出线段NE),
MF与EN相等的结论仍然成立(或MF=NE成立).
★★10、(2010丹东)如图,平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH,点H的坐标为
(-8,0),点N的坐标为(-6,-4).
(1)画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC,并写出顶点A,B,C的坐标(点M的对应点为A, 点N的对应点为B, 点H的对应点为C);
(2)求出过A,B,C三点的抛物线的表达式;
(3)截取CE=OF=AG=m,且E,F,G分别在线段CO,OA,AB上,求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;面积S是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由;
(4)在(3)的情况下,四边形BEFG是否存在邻边相等的情况,若存在,请直接写出
此时m的值,并指出相等的邻边;若不存在,说明理由.
第26题图
O
M
N
H
A
C
E
F
D
B
↑
→
-8
(-6,-4)
x
y
解:(1) 利用中心对称性质,画出梯形OABC.
∵A,B,C三点与M,N,H分别关于点O中心对称,
∴A(0,4),B(6,4),C(8,0)
(2)设过A,B,C三点的抛物线关系式为,
∵抛物线过点A(0,4),∴.则抛物线关系式为.
将B(6,4), C(8,0)两点坐标代入关系式,得
,解得,所求抛物线关系式为:.
(3)∵OA=4,OC=8,∴AF=4-m,OE=8-m.
∴
OA(AB+OC)AF·AGOE·OFCE·OA
( 0<<4)
∵. ∴当时,S的取最小值.
又∵0<m<4,∴不存在m值,使S的取得最小值.
(4)当时,GB=GF,当时,BE=BG.
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