资源描述
2.8二次函数的应用
1.如图,在直角梯形中,.
(1)求两点的坐标;
D
C
B
P
O
y
x
(2)若线段上存在点,使,求过三点的抛物线的表达式.
2.如图,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,将矩形ABCD沿对角线AC平移,平移后的矩形为EFGH(A、E、C、G始终在同一条直线上),当点E与C重合时停止移动.平移中EF与BC交于点N,GH与BC的延长线交于点M,EH与DC交于点P,FG与DC的延长线交于点Q.设S表示矩形PCMH的面积,表示矩形NFQC的面积.
(1) S与相等吗?请说明理由.
(2)设AE=x,写出S和x之间的函数关系式,并求出x取何值时S有最大值,最大值是多少?
图1
(3)如图2,连结BE,当AE为何值时,是等腰三角形.
图2
3.如图,某厂有许多形状为直角梯形的铁皮边角料,为节约资源,现要按图中所示的方法从这些边角料上截取矩形(阴影部分)铁皮备用,当截取的矩形面积最大时,矩形两边长应分别为( )
A. B.
C. D.答案:D
4. 如图1,已知抛物线的顶点为,且经过原点,与轴的另一个交点为.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点在抛物线的对称轴上,点在抛物线上,且以四点为顶点的四边形为平行四边形,求点的坐标;
(3)连接,如图2,在轴下方的抛物线上是否存在点,使得与相似?若存在,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
图1
图2
5.某工厂生产的某种产品按质量分为10个档次.第1档次(最低档次)的产品一天能生产76件,每件利润10元.每提高一个档次,每件利润增加2元,但一天产量减少4件.
(1)若生产第档次的产品一天的总利润为元(其中为正整数,且),求出关于的函数关系式;
(2)若生产第档次的产品一天的总利润为1080元,求该产品的质量档次.
6.如图,在平面直角坐标系中,坐标原点为,点坐标为,点坐标为,以的中点为圆心,为直径作与轴的正半轴交于点.
(1)求经过三点的抛物线对应的函数表达式.
(2)设为(1)中抛物线的顶点,求直线对应的函数表达式.
P
O
M
C
B
A
x
y
(3)试说明直线与的位置关系,并证明你的结论.
7.如图,是射线上的一动点,以为圆心的圆与轴相切于点,与轴的正半轴交于两点.
(1)若的半径为,则点坐标是( );点坐标是( );以为顶点,且经过点的抛物线的解析式是 ;
(2)在(1)的条件下,上述抛物线是否经过点关于原点的对称点,请说明理由;
O
A
C
P
B
x
y
(3)试问:是否存在这样的直线,当在运动过程中,经过三点的抛物线的顶点都在直线上?若存在,请求出直线的解析式;若不存在,请说明理由.
8. 如图,对称轴为直线的抛物线经过点和.
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)设点是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以为对角线的平行四边形.求的面积与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
①当的面积为24时,请判断是否为菱形?
②是否存在点,使为正方形?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
x
y
O
E
F
9.飞机着陆后滑行的距离(单位:米)与滑行的时间(单位:秒)之间的函数关系式是.飞机着陆后滑行 秒才能停下来.
答案:
10.如图1,在平面直角坐标系中,有一张矩形纸片,已知,,,点是边上的动点(与点不重合).现将沿翻折,得到;再在边上选取适当的点,将沿翻折,得到,并使直线,重合.
(1)设,,求关于轴的函数关系式,并求的最大值;
(2)如图2,若翻折后点落在边上,求过点的抛物线的函数关系式;
C
B
A
P
F
D
E
O
图1
C
B
A
P
E
O
图2
F
D
(3)在(2)的情况下,在该抛物线上是否存在点,使是以为直角边的直角三角形?若不存在,说明理由;若存在,求出点的坐标.
11.某农户计划利用现有的一面墙再修四面墙,建造如图所示的长方体水池,培育不同品种的鱼苗.他已备足可以修高为1.5m、长18m的墙的材料准备施工,设图中与现有一面墙垂直的三面墙的长度都为m,即m.(不考虑墙的厚度)
(1)若想水池的总容积为,应等于多少?
(2)求水池的总容积与的函数关系式,并直接写出的取值范围;
(3)若想使水池的总容积最大,应为多少?最大容积是多少?
12.如图1,在平面直角坐标系中,,且,,抛物线经过点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线(对称轴的右侧)上是否存在两点,使四边形是正方形?若存在,求点的坐标,若不存在,请说明理由;y
x
B
C
A
D
O
图1
(3)如图2,为延长线上一动点,过三点作,连接,在上另有一点,且,交于点,连结.下列结论:①的值不变;②.其中有且只有一个成立.请你判断哪一个结论成立,并证明成立的结论.
A
x
y
O
B
F
C
E
G
图2
13.如图,隧道的截面由抛物线AED和矩形ABCD构成,矩形的长 BC为8 m,宽AB为2 m,以BC所在的直线为x轴,线段BC
A
B
O
C
D
E
的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系,y轴是抛物线
的对称轴,顶点E到坐标原点O的距离为6m .
(1) 求抛物线的解析式;
(2) 一辆货运卡车高m,宽m,它能通过该隧
道吗?
(3) 如果该隧道内设双行道,为了安全起见,在隧道正中间设有m的隔离带,则该辆货运卡车还能通过隧道吗?
14.如图,在平面直角坐标系中,以点为圆心,半径为4的圆交轴正半轴于点,是的切线.动点从点开始沿方向以每秒1个单位长度的速度运动,点从点开始沿轴正方向以每秒4个单位长度的速度运动,且动点从点和点同时出发.设运动时间为(秒).
(1)当时,得到,两点,求经过,,三点的抛物线解析式及对称轴;
(2)当为何值时,直线与相切?并与出此时点和点的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线对称轴上存在一点,使最小.求出点的坐标并说明理由.
A
P
B
x
y
P1
C
Q
Q1
O
l
15.已知抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其中点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,线段OB、OC的长(OB<OC)是方程x2-10x+16=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x=-2.
(1)求A、B、C三点的坐标;
(2)求此抛物线的表达式;
(3)连接AC、BC,若点E是线段AB上的一个动点(与点A、点B不重合),过点E作EF∥AC交BC于点F,连接CE,设AE的长为m,△CEF的面积为S,求S与m之间的函数关系式,并写出自变量m的取值范围;
(4)在(3)的基础上试说明S是否存在最大值,若存在,请求出S的最大值,并求出此时点E的坐标,判断此时△BCE的形状;若不存在,请说明理由.
16.一件工艺品进价为100元,标价135元售出,每天可售出100件.根据销售统计,一件工艺品每降价1元出售,则每天可多售出4件,要使每天获得的利润最大,每件需降价的钱数为( )
A.5元 B.10元 C.0元 D.3600元
17.某民俗旅游村为接待游客住宿需要,开设了有100张床位的旅馆,当每张床位每天收费10元时,床位可全部租出.若每张床位每天收费提高2元,则相应的减少了10张床位租出.如果每张床位每天以2元为单位提高收费,为使租出的床位少且租金高,那么每张床位每天最合适的收费是( )
A.14元 B. 15元
C.16元 D. 18元
18.小敏用一根长为8cm的细铁丝围成矩形,则矩形的最大面积是( )
A.4cm2 B.8cm2 C.16cm2 D.32cm2
答案:
1.解:(1)过点作于点,则四边形为矩形.
,.
.
.
两点的坐标分别为.
(2),
.
D
C
B
P
O
y
x
1
2
又,
.
..
即.
.
,或.
点的坐标为,或.
①当点的坐标为时,
设经过三点的抛物线表达式为,
则
所求抛物线的表达式为:.
②当点为时,
设经过三点的抛物线表达式为,
则
所求抛物线的表达式为:.
2.(1)相等
理由是:因为四边形ABCD、EFGH是矩形,
所以
所以 即:
(2)AB=3,BC=4,AC=5,设AE=x,则EC=5-x,
所以,即
配方得:,所以当时,
S有最大值3
(3)当AE=AB=3或AE=BE=或AE=3.6时,是等腰三角形.
3.D
4.解:(1)由题意可设抛物线的解析式为.
抛物线过原点,
.
.
抛物线的解析式为,
图1
即.
(2)如图1,当四边形是平行四边形时,
.
由,
得,,
,.
点的横坐标为.
将代入,
得,
;
根据抛物线的对称性可知,在对称轴的左侧抛物线上存在点,使得四边形是平行四边形,此时点的坐标为,
图2
当四边形是平行四边形时,点即为点,此时点的坐标为.
(3)如图2,由抛物线的对称性可知:
,.
若与相似,
必须有.
设交抛物线的对称轴于点,
显然,
直线的解析式为.
由,得,.
.
过作轴,
在中,,,
.
..
与不相似,
同理可说明在对称轴左边的抛物线上也不存在符合条件的点.
所以在该抛物线上不存在点,使得与相似.
5.解:(1)由题意,得,
整理,得.
(2)由题意,得,
整理,得,
解得, (不合题意,舍去).
即当一天的总利润为1080时,生产的第5档次的产品.
6.解:(1)连结.
是的中点,且是的圆心,
,.
.
设经过三点的抛物线为,
. .
抛物线为.
即.
P
O
M
C
B
N
A
x
y
(2)将配方,得,
顶点.
设直线为,则有
解得 直线为.
(3)直线与相切.
证明:设与轴交于点,在中,令,得.
,
.
.
与相切.
7.解:(1);;
(2)点关于原点的对称点的坐标为.
抛物线与轴的交点为,
y
x
P
C
Q
O
A
B
点不在抛物线上.
(3)设,,则.
过点作,垂足为,则,
,,.
,,.
设经过三点的抛物线的解析式为
,
将代入解析式,得.
.
抛物线的顶点坐标为.
存在直线:,当在射线上运动时,过三点的抛物线的顶点都在直线上. 2分
8.解:(1)由抛物线的对称轴是,可设解析式为.
把两点坐标代入上式,得
解之,得.
故抛物线解析式为,顶点为.
(2)点在抛物线上,位于第四象限,且坐标适合,
,即,表示点到的距离.
是的对角线,
.
因为抛物线与轴的两个交点是和,
所以,自变量的取值范围是.
①根据题意,当时,即.
化简,得.解之,得.
故所求的点有两个,分别为,.
点满足,是菱形;点不满足,
所以不是菱形.
②当,且时,是正方形,此时点的坐标只能是.
而坐标为的点不在抛物线上,
故不存在这样的点,使为正方形.
9.
10.解:(1)由已知平分,平分,
且重合,则..
又,.
.即.
.
且当时,有最大值.
(2)由已知,,均为人等腰直角三角形,
可得,,.
设过此三点的抛物线为,
则
.
(3)由(2)知,即点与重合时满足条件.
直线为,与轴交于点.
将向上平移2个单位则过点,
该直线为.
由得.
故该抛物线上存在两点满足条件.
11.解:(1),
水池的总容积为,
即
解得:或4
答:应为2或4
(2)由(1)知与的函数关系式为:
,
的取值范围是:
(3)
当时,有最大值40.5.
答:若使水池的总容积最大,应为3,最大容积为.
12. D
C
A
Q
O
G
E
B
P
x
y
解:(1)由,得,,
点坐标为,
抛物线经过点,
,.
抛物线的解析式为.
(2)在抛物线(对称轴的右侧)上存在点,
使四边形是正方形.以为边在的右侧作正方形.过作于,轴于,可证,
,,
点坐标为,点坐标为.
由(1)抛物线
当时,;当时,.
在抛物线上.
故在抛物线(对称轴的右侧)上存在点,使四边形是正方形.
(2)另解:在抛物线(对称轴右侧)上存在点,使四边形是正方形.
延长交抛物线于,过作,交抛物线于,连,设直线的解析式分别为;.
,的解析式为,同理得的解析式,解方程组得点坐标为.同理得点坐标为.
由勾股定理得,而,四边形是正方形.
故在抛物线(对称轴右侧)上存在点,使四边形是正方形.
(2)另解:在抛物线(对称轴右侧)上存在点,使四边形是正方形.
如图,将线段沿方向平移至,
的对应点是;再将线段沿方向平移至,同理可得.
,.
四边形是正方形.经验证两点均在抛物线上.
A
x
y
O
B
F
C
E
G
M
1
1
(3)结论②成立.证明如下:连,过作交延长线于,
则.
由(1)知是等腰直角三角形.
,是的直径,
13.(1) 根据题意,A(-4,2),D(4,2) ,E(0,6).
设抛物线的解析式为,把A(-4,2)或D(4,2)代入得
16+6 =2.
得.
抛物线的解析式为.
【方法二】:设解析式为,代入A、D、E 三点坐标得
A
B
O
C
D
E
得,b =0 ,c = 6.
抛物线的解析式为.
(2) 根据题意,把 代入解析式,
得.
∵ 5.64 >4.5, ∴ 货运卡车能通过.
(3) 根据题意,把 代入解析式,
得 .
∵ 4.31 < 4.5,
∴ 货运卡车不能通过.
14.解:(1)由题意得,,的坐标分别为,,.
设所求抛物线解析式为.
A
P
B
x
y
P1
C
M
Q
Q1
O
l
则
,,.
所求抛物线为,
对称轴为直线.
(2)设时,与相切于点.
连结,,,则,.
又分别平分和,
而,
.
,
,
.
即,
.
由于时间只能取正数,所以.
即当运动时间时,与相切.
此时:,.
(3)点关于直线的对称点为,
则直线的解析式为:.
15.解:(1)解方程x2-10x+16=0得x1=2,x2=8
∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OB<OC
∴点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,8)
又∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2
∴由抛物线的对称性可得点A的坐标为(-6,0)
(2)∵点C(0,8)在抛物线y=ax2+bx+c的图象上
∴c=8,将A(-6,0)、B(2,0)代入表达式,得
解得
∴所求抛物线的表达式为y=-x2-x+8
(3)依题意,AE=m,则BE=8-m,
∵OA=6,OC=8,∴AC=10
∵EF∥AC ∴△BEF∽△BAC
∴= 即=
∴EF=
过点F作FG⊥AB,垂足为G,则sin∠FEG=sin∠CAB=
∴= ∴FG=·=8-m
∴S=S△BCE-S△BFE=(8-m)×8-(8-m)(8-m)
=(8-m)(8-8+m)=(8-m)m=-m2+4m
自变量m的取值范围是0<m<8
(4)存在.
理由:∵S=-m2+4m=-(m-4)2+8
且-<0,
∴当m=4时,S有最大值,S最大值=8
∵m=4,∴点E的坐标为(-2,0)
∴△BCE为等腰三角形.
(以上答案仅供参考,如有其它做法,可参照给分)
16.A
17.C
18.A
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