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期末专题一:一次函数与四边形
1、一列快车由甲地开往乙地,一列慢车由乙地开往甲地,两车同时出发,匀速运动,快车离乙地的路程y1(km)与行使的时间x(h)之间的函数关系,如图中AB所示;慢车离乙地的路程y2(km)与行使的时间x(h)之间的函数关系,如图中线段OC所示,根据图象进行以下研究.
解读信息:
(1)甲,乙两地之间的距离为
(2)线段AB的解析式为 线段OC的解析式为
问题解决:
(3)设快,慢车之间的距离为y(km),求y与慢车行驶时间x(h)的函数关系式,
(1)甲,乙两地之间的距离为 450 km;
(2)线段AB的解析式为: y1=450-150x ,(0≤x≤3);
线段OC的解析式为: y2=75x ,(0≤x≤6);
(3)设快,慢车之间的距离为y(km),求y与慢车行驶时间x(h)的函数关系式:
由(2)可以得出距离关系式:
0≤x≤3时,快慢车都在行驶,y=│y1-y 2│=│450-225x│ ,(0≤x≤3)
3≤x≤6时,快车已到站停止行驶,x=3时快车刚到站,两车距离为225 km,
y=75x ,(3≤x≤6)
函数图象:
2、(2013•无锡)如图1,菱形ABCD中,∠A=60°,点P从A出发,以2cm/s的速度沿边AB、BC、CD匀速运动到D终止,点Q从A与P同时出发,沿边AD匀速运动到D终止,设点P运动的时间为t(s).△APQ的面积S(cm2)与t(s)之间函数关系的图象由图2中的曲线段OE与线段EF、FG给出.
(1)求点Q运动的速度;
(2)求图2中线段FG的函数关系式;
(3)问:是否存在这样的t,使PQ将菱形ABCD的面积恰好分成1:5的两部分?若存在,求出这样的t的值;若不存在,请说明理由.
3、如图已知一次函数y=-1/2x=b的图像经过点A(2,3)AB垂直于X轴,垂足为B连接OA设点P为直线y=-1/2x+b上的一点
且在第一象限内经过P作x轴的垂线垂足为Q若三角形POQ的面积=5/4三角形AOB的面积求点P的坐标
解:y=-0.5x+b过A(2,3),则b=4
∴y=-0.5x+4
∵P在直线y=-0.5x+4 上,设P(x, -0.5x+4)且SΔAOB=2×3/2=3
SΔPOQ=0.5x(-0.5x+4)=(5/4) ,SΔAOB=15/4
∴x²-8x+15=0
解得:x1=3,x2=5
故:P(3,2.5)或P(5,1.5)
4、(2013•天水)如图1,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点P是x轴上的一个动点,连接AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.
(1)求直线AB的解析式;
(2)当点P运动到点(,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;
(3)是否存在点P,使△OPD的面积等于?若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
考点:
一次函数综合题.
专题:
压轴题.
分析:
(1)过点B作BE⊥y轴于点E,作BF⊥x轴于点F.依题意得BF=OE=2,利用勾股定理求出OF,然后可得点B的坐标.设直线AB的解析式是y=kx+b,把已知坐标代入可求解.
(2)由△ABD由△AOP旋转得到,证明△ABD≌△AOP.AP=AD,∠DAB=∠PAO,∠DAP=∠BAO=60°,△ADP是等边三角形.利用勾股定理求出DP.在Rt△BDG中,∠BGD=90°,∠DBG=60°.利用三角函数求出BG=BD•cos60°,DG=BD•sin60°.然后求出OH,DH,然后求出点D的坐标.
(3)本题分三种情况进行讨论,设点P的坐标为(t,0):
①当P在x轴正半轴上时,即t>0时,关键是求出D点的纵坐标,方法同(2),在直角三角形DBG中,可根据BD即OP的长和∠DBG的正弦函数求出DG的表达式,即可求出DH的长,根据已知的△OPD的面积可列出一个关于t的方程,即可求出t的值.
②当P在x轴负半轴,但D在x轴上方时.即<t≤0时,方法同①类似,也是在直角三角形DBG用BD的长表示出DG,进而求出GF的长,然后同①.
③当P在x轴负半轴,D在x轴下方时,即t≤时,方法同②.
综合上面三种情况即可求出符合条件的t的值.
解答:
解:(1)如图1,过点B作BE⊥y轴于点E,作BF⊥x轴于点F.由已知得:
BF=OE=2,OF==,
∴点B的坐标是(,2)
设直线AB的解析式是y=kx+b(k≠0),则有.
解得.
∴直线AB的解析式是y=x+4;
(2)如图2,∵△ABD由△AOP旋转得到,
∴△ABD≌△AOP,
∴AP=AD,∠DAB=∠PAO,
∴∠DAP=∠BAO=60°,
∴△ADP是等边三角形,
∴DP=AP=.
如图2,过点D作DH⊥x轴于点H,延长EB交DH于点G,则BG⊥DH.
方法(一)
在Rt△BDG中,∠BGD=90°,∠DBG=60°.
∴BG=BD•cos60°=×=.
DG=BD•sin60°=×=.
∴OH=EG=,DH=
∴点D的坐标为(,)
方法(二)
易得∠AEB=∠BGD=90°,∠ABE=∠BDG,∴△ABE∽△BDG,
∴;而AE=2,BD=OP=,BE=2,AB=4,
则有,解得BG=,DG=;
∴OH=,DH=;
∴点D的坐标为(,).
(3)假设存在点P,在它的运动过程中,使△OPD的面积等于.
设点P为(t,0),下面分三种情况讨论:
①当t>0时,如图,BD=OP=t,DG=t,
∴DH=2+t.
∵△OPD的面积等于,
∴,
解得,(舍去)
∴点P1的坐标为(,0).
②∵当D在x轴上时,根据勾股定理求出BD==OP,
∴当<t≤0时,如图,BD=OP=﹣t,DG=﹣t,
∴GH=BF=2﹣(﹣t)=2+t.
∵△OPD的面积等于,
∴,
解得,,
∴点P2的坐标为(,0),点P3的坐标为(,0).
③当t≤时,如图3,BD=OP=﹣t,DG=﹣t,
∴DH=﹣t﹣2.
∵△OPD的面积等于,
∴(﹣t)【﹣(2+t)】=,
解得(舍去),
∴点P4的坐标为(,0),
综上所述,点P的坐标分别为P1(,0)、P2(,0)、P3(,0)、
P4(,0).
5、(2013济宁)如图,直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A、B,与直线y=x交于点C.在线段OA上,动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,同时动点P从点A出发向点O做匀速运动,当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动.分别过点P、Q作x轴的垂线,交直线AB、OC于点E、F,连接EF.若运动时间为t秒,在运动过程中四边形PEFQ总为矩形(点P、Q重合除外).
(1)求点P运动的速度是多少?
(2)当t为多少秒时,矩形PEFQ为正方形?
(3)当t为多少秒时,矩形PEFQ的面积S最大?并求出最大值.
考点:一次函数综合题.
分析:(1)根据直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A、B,得出A,B点的坐标,再利用EP∥BO,得出==,据此可以求得点P的运动速度;
(2)当PQ=PE时,以及当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,分别求出即可;
(3)根据(2)中所求得出s与t的函数关系式,进而利用二次函数性质求出即可.
解答:解:(1)∵直线y=﹣x+4与坐标轴分别交于点A、B,
∴x=0时,y=4,y=0时,x=8,
∴==,
当t秒时,QO=FQ=t,则EP=t,
∵EP∥BO,
∴==,
∴AP=2t,
∵动点Q以每秒1个单位长度的速度从点O出发向点A做匀速运动,
∴点P运动的速度是每秒2个单位长度;
(2)如图1,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
则∵OQ=FQ=t,PA=2t,
∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
∴8﹣3t=t,
解得:t=2,
如图2,当PQ=PE时,矩形PEFQ为正方形,
∵OQ=t,PA=2t,
∴OP=8﹣2t,
∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
∴t=3t﹣8,
解得:t=4;
(3)如图1,当Q在P点的左边时,
∵OQ=t,PA=2t,
∴QP=8﹣t﹣2t=8﹣3t,
∴S矩形PEFQ=QP•QF=(8﹣3t)•t=8t﹣3t2,
当t=﹣=时,
S矩形PEFQ的最大值为:=4,
如图2,当Q在P点的右边时,
∵OQ=t,PA=2t,
∴QP=t﹣(8﹣2t)=3t﹣8,
∴S矩形PEFQ=QP•QE=(3t﹣8)•t=3t2﹣8t,
∵当点P、Q其中一点停止运动时,另一点也停止运动,
∴0≤t≤4,
当t=﹣=时,S矩形PEFQ的最小,
∴t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:3×42﹣8×4=16,
综上所述,当t=4时,S矩形PEFQ的最大值为:16.
6、(2012江苏无锡10分)如图1,A.D分别在x轴和y轴上,CD∥x轴,BC∥y轴.点P从D点出发,以1cm/s的速度,沿五边形OABCD的边匀速运动一周.记顺次连接P、O、D三点所围成图形的面积为Scm2,点P运动的时间为ts.已知S与t之间的函数关系如图2中折线段OEFGHI所示.
(1)求A.B两点的坐标;
(2)若直线PD将五边形OABCD分成面积相等的两部分,求直线PD的函数关系式.
【答案】解:(1)在图1中,连接AD,设点A的坐标为(a,0),
由图2知,当点P到达点A时,
DO+OA=6,即DO=6﹣AO=6﹣a,
S△AOD=4,
∴DO•AO=4,即(6﹣a)a=4。
∴a2﹣6a+8=0,解得a=2或a=4。
由图2知,DO>3,∴AO<3。∴a=2。
∴A的坐标为(2,0),D点坐标为(0,4)。
在图1中,延长CB交x轴于M,由图2,知AB=11﹣6=5,CB=12﹣11=1。
∴MB=4﹣1=3。∴。∴OM=2+4=6。
∴B点坐标为(6,3)。
(2)显然点P一定在AB上.设点P(x,y),连PC.PO,则
S四边形DPBC=S△DPC+S△PBC=S五边形OABCD
=(S矩形OMCD﹣S△ABM)=9,
∴×6×(4﹣y)+×1×(6﹣x)=9,即x+6y=12①。
同理,由S四边形DPAO=9可得2x+y=9②。
联立①②,解得x=,y=。∴P(,)。
设直线PD的函数关系式为y=kx+4,将P(,)代入,得=k+4。
解得,k=﹣。
∴直线PD的函数关系式为y=﹣x+4。
【考点】动点问题,一次函数综合题,矩形的性质,勾股定理,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系。。
(2)设点P(x,y),连PC.PO,得出S四边形DPBC和S四边形DPAO的面积,再进行整理,即可得出x与y的关系,联立求出x、y的值,即可得出P点的坐标。再用待定系数法求出设直线PD的函数关系式。
(第7题)
解:(1)由已知得,FG=AF=2,FB=1。
∵四边形ABCD为矩形,∴∠B=90°。
∴。∴G点的坐标为(3,4-)。
(2)设直线EF的解析式是y=kx+b,
在Rt△BFG中,,∴∠BFG=60°。∴∠AFE=∠EFG=60°。
∴AE=AFtan∠AFE=2tan60°=2。∴E点的坐标为(0,4-2)。
又F点的坐标是(2,4),
∴, 解得。
∴直线EF的解析式为。
(3)存在。M点的坐标为(),(),( )。
【考点】一次函数综合题,矩形的性质,折叠性质,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系,平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质。
【分析】(1)根据折叠性质可知FG=AF=2,而FG=AB-AF=1,则在Rt△BFG中,利用勾股定理求出BG的长,从而得到CG的长,从而得到G点坐标。
(2)由题意,可知△AEF为含30度角的直角三角形,从而可求出E点坐标;又F点坐标已知,所以可利用待定系数法求出直线EF的解析式。
(3)分FG为平行四边形边和对角线两种情况讨论,探究可能的平行四边形的形状:
若以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形,则可能存在以下情形:
①FG为平行四边形的一边,且N点在x轴正半轴上,如图1所示。
过M1点作M1H⊥x轴于点H,易证△M1HN1≌△GBF,
∴M1H=GB=,即yM1=。
由直线EF解析式,求出。
∴M1()。
②FG为平行四边形的一边,且N点在x轴负半轴上,如图2所示。
仿照与①相同的办法,可求得M2()。
③FG为平行四边形的对角线,如图3所示。
过M3作FB延长线的垂线,垂足为H.易证△M3FH≌△GN3C,
则有M3H=CG=4,所以M3的纵坐标为8-。
代入直线EF解析式,得到M3的横坐标为。
∴M3()。
综上所述,存在点M,使以M、N、F、G为顶点的四边形是平行四边形,点M的坐标为:M1(),M2(),M3( )。
期末专题一:二次函数综合题
1、(2011•潼南县)如图,在平面直角坐标系中,△ABC是直角三角形,∠ACB=90,AC=BC,OA=1,OC=4,抛物线y=x2+bx+c经过A,B两点,抛物线的顶点为D.
(1)求b,c的值;
(2)点E是直角三角形ABC斜边AB上一动点(点A、B除外),过点E作x轴的垂线交抛物线于点F,当线段EF的长度最大时,求点E的坐标;
(3)在(2)的条件下:
①求以点E、B、F、D为顶点的四边形的面积;
②在抛物线上是否存在一点P,使△EFP是以EF为直角边的直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,说明理由.
考点:二次函数综合题。
分析:(1)由∠ACB=90°,AC=BC,OA=1,OC=4,可得A(﹣1,0)B(4,5),然后利用待定系数法即可求得b,c的值;
(2)由直线AB经过点A(﹣1,0),B(4,5),即可求得直线AB的解析式,又由二次函数y=x2﹣2x﹣3,设点E(t,t+1),则可得点F的坐标,则可求得EF的最大值,求得点E的坐标;
(3)①顺次连接点E、B、F、D得四边形EBFD,可求出点F的坐标(,),点D的坐标为(1,﹣4)由S四边形EBFD=S△BEF+S△DEF即可求得;
②过点E作a⊥EF交抛物线于点P,设点P(m,m2﹣2m﹣3),可得m2﹣2m﹣2=,即可求得点P的坐标,又由过点F作b⊥EF交抛物线于P3,设P3(n,n2﹣2n﹣3),可得n2﹣2n﹣2=﹣,求得点P的坐标,则可得使△EFP是以EF为直角边的直角三角形的P的坐标.
解答:解:(1)由已知得:A(﹣1,0),B(4,5),
∵二次函数y=x2+bx+c的图象经过点A(﹣1,0),B(4,5),
∴,
解得:b=﹣2,c=﹣3;
(2)如图:∵直线AB经过点A(﹣1,0),B(4,5),
∴直线AB的解析式为:y=x+1,
∵二次函数y=x2﹣2x﹣3,
∴设点E(t,t+1),则F(t,t2﹣2t﹣3),
∴EF=(t+1)﹣(t2﹣2t﹣3)=﹣(t﹣)2+,
∴当t=时,EF的最大值为,
∴点E的坐标为(,);
(3)①如图:顺次连接点E、B、F、D得四边形EBFD.
可求出点F的坐标(,),点D的坐标为(1,﹣4)
S四边形EBFD=S△BEF+S△DEF=××(4﹣)+××(﹣1)=;
②如图:
ⅰ)过点E作a⊥EF交抛物线于点P,设点P(m,m2﹣2m﹣3)
则有:m2﹣2m﹣2=,
解得:m1=,m2=,
∴P1(,),P2(,),
ⅱ)过点F作b⊥EF交抛物线于P3,设P3(n,n2﹣2n﹣3)
则有:n2﹣2n﹣2=﹣,
解得:n1=,n2=(与点F重合,舍去),
∴P3(,),
综上所述:所有点P的坐标:P1(,),P2(,),P3(,)能使△EFP组成以EF为直角边的直角三角形.
2、(12分)如图①, 已知抛物线(a≠0)与轴交于点A(1,0)和点B (-3,0),与y轴交于点C.
(1) 求抛物线的解析式;
(2) 设抛物线的对称轴与轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3) 如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.
解: (1)由题知: ……………………………………1 分
解得: ……………………………………………………………2分
∴ 所求抛物线解析式为: ……………………………3分
(2) 存在符合条件的点P, 其坐标为P (-1, )或P(-1,- )
或P (-1, 6) 或P (-1, )………………………………………………………7分
(3)解法①:
过点E 作EF⊥x 轴于点F , 设E ( a ,--2a+3 )( -3< a < 0 )
∴EF=--2a+3,BF=a+3,OF=-a …………………………………………8 分
∴S四边形BOCE = BF·EF + (OC +EF)·OF
=( a+3 )·(--2a+3) + (--2a+6)·(-a)……………………9 分
=………………………………………………………………10 分
=-+
∴ 当a =-时,S四边形BOCE 最大, 且最大值为 .…………………………11 分
此时,点E 坐标为 (-,)……………………………………………………12分
解法②:
过点E 作EF⊥x 轴于点F, 设E ( x , y ) ( -3< x < 0 ) …………………………8分
则S四边形BOCE = (3 + y )·(-x) + ( 3 + x )·y ………………………………………9分
= ( y-x)= ( ) …………………………………10 分
= - +
∴ 当x =-时,S四边形BOCE 最大,且最大值为 . …………………………11分
此时,点E 坐标为 (-,) ………………………
3、(15分)已知抛物线顶点为C(1,1)且过原点O.过抛物线上一点P(x,y)向直线作垂线,垂足为M,连FM(如图).
(1)求字母a,b,c的值;
(2)在直线x=1上有一点,求以PM为底边的等腰三角形PFM的P点的坐标,并证明此时△PFM为正三角形;
(3)对抛物线上任意一点P,是否总存在一点N(1,t),使PM=PN恒成立,若存在请求出t值,若不存在请说明理由.
解:(1)a=-1,b=2,c=0
(2)过P作直线x=1的垂线,可求P的纵坐标为,横坐标为.此时,MP=MF=PF=1,故△MPF为正三角形.
(3)不存在.因为当t<,x<1时,PM与PN不可能相等,同理,当t>,x>1时,PM与PN不可能相等.
4、如图(十二)直线l的解析式为y=-x+4, 它与x轴、y轴分相交于A、B两点,平行于直线l的直线m从原点O出发,沿x轴的正方向以每秒1个单位长度的速度运动,它与x轴、y轴分别相交于M、N两点,运动时间为t秒(0<t≤4)
(1)求A、B两点的坐标;
(2)用含t的代数式表示△MON的面积S1;
(3)以MN为对角线作矩形OMPN,记 △MPN和△OAB重合部分的面积为S2 ;
当2<t≤4时,试探究S2 与之间的函数关系;
x
y
l
m
O
A
M
N
B
P
x
y
l
m
O
A
M
N
B
P
E
F
图十二
在直线m的运动过程中,当t为何值时,S2 为△OAB的面积的?
解:(1)当时,;当时,.; 2分
(2),; 4分
(3)①当时,易知点在的外面,则点的坐标为,
点的坐标满足即,
同理,则, 6分
所以
; 8分
②当时,,
解得两个都不合题意,舍去; 10分
当时,,解得,
综上得,当或时,为的面积的. 12分
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