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2012年中考数学 压轴题
1.如图:抛物线经过A(-3,0)、B(0,4)、C(4,0)三点.
(1) 求抛物线的解析式.
(2)已知AD = AB(D在线段AC上),有一动点P从点A沿线段AC以每秒1个单位长度的速度移动;同时另一个动点Q以某一速度从点B沿线段BC移动,经过t 秒的移动,线段PQ被BD垂直平分,求t的值;
(3)在(2)的情况下,抛物线的对称轴上是否存在一点M,使MQ+MC的值最小?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由。
(注:抛物线的对称轴为)
解:设抛物线的解析式为,
依题意得:c=4且 解得
所以 所求的抛物线的解析式为
(2)连接DQ,在Rt△AOB中,
所以AD=AB= 5,AC=AD+CD=3 + 4 = 7,CD = AC - AD = 7 – 5 = 2
因为BD垂直平分PQ,所以PD=QD,PQ⊥BD,所以∠PDB=∠QDB
因为AD=AB,所以∠ABD=∠ADB,∠ABD=∠QDB,所以DQ∥AB
所以∠CQD=∠CBA。∠CDQ=∠CAB,所以△CDQ∽ △CAB
即
所以AP=AD – DP = AD – DQ=5 –= ,
所以t的值是
(3)答对称轴上存在一点M,使MQ+MC的值最小
理由:因为抛物线的对称轴为所以A(- 3,0),C(4,0)两点关于直线对称连接AQ交直线于点M,则MQ+MC的值最小过点Q作QE⊥x轴,于E,所以∠QED=∠BOA=90 DQ∥AB,∠ BAO=∠QDE, △DQE ∽△ABO 即 所以QE=,DE=,所以OE = OD + DE=2+=,所以Q(,)
设直线AQ的解析式为则 由此得
所以直线AQ的解析式为 联立
由此得 所以M则:在对称轴上存在点M,使MQ+MC的值最小。
2.如图9,在平面直角坐标系中,二次函数的图象的顶点为D点,与y轴交于C点,与x轴交于A、B两点, A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),
OB=OC ,tan∠ACO=.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)经过C、D两点的直线,与x轴交于点E,在该抛物线上是否存在这样的点F,使以点A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形?若存在,请求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)如图10,若点G(2,y)是该抛物线上一点,点P是直线AG下方的抛物线上一动点,当点P运动到什么位置时,△APG的面积最大?求出此时P点的坐标和△APG的最大面积.
(1)由已知得:C(0,-3),A(-1,0) …1分
将A、B、C三点的坐标代入得 ……………………2分
解得: ……………………3分
所以这个二次函数的表达式为: ……………………3分
(2)存在,F点的坐标为(2,-3) ……………………4分
理由:易得D(1,-4),所以直线CD的解析式为:
∴E点的坐标为(-3,0) ……………………4分
由A、C、E、F四点的坐标得:AE=CF=2,AE∥CF
∴以A、C、E、F为顶点的四边形为平行四边形
∴存在点F,坐标为(2,-3) ……………………5分
(3)过点P作y轴的平行线与AG交于点Q,
易得G(2,-3),直线AG为.……………8分
设P(x,),则Q(x,-x-1),PQ.
……………………9分
当时,△APG的面积最大
此时P点的坐标为,. ……………………10分
3.如图,已知抛物线与x轴交于A(-1,0)、B(3,0)两点,与y轴交于点C(0,3)。
⑴求抛物线的解析式;
第26题图
⑵设抛物线的顶点为D,在其对称轴的右侧的抛物线上是否存在点P,使得△PDC是等腰三角形?若存在,求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
⑶若点M是抛物线上一点,以B、C、D、M为顶点的四边形是直角梯形,试求出点M的坐标。
⑴∵抛物线与y轴交于点C(0,3),
∴设抛物线解析式为………1分
根据题意,得,解得
∴抛物线的解析式为………………………………………2分
⑵存在。…………………………………………………………………………3分
由得,D点坐标为(1,4),对称轴为x=1。…………4分
①若以CD为底边,则PD=PC,设P点坐标为(x,y),根据勾股定理,
得,即y=4-x。…………………………5分
又P点(x,y)在抛物线上,∴,即…………6分
解得,,应舍去。∴。……………………7分
∴,即点P坐标为。……………………8分
②若以CD为一腰,因为点P在对称轴右侧的抛物线上,由抛物线对称性知,点P与点C关于直线x=1对称,此时点P坐标为(2,3)。
∴符合条件的点P坐标为或(2,3)。……………………9分
⑶由B(3,0),C(0,3),D(1,4),根据勾股定理,
得CB=,CD=,BD=,………………………………………………10分
∴,
∴∠BCD=90°,………………………………………………………………………11分
设对称轴交x轴于点E,过C作CM⊥DE,交抛物线于点M,垂足为F,在Rt△DCF中,
∵CF=DF=1,
∴∠CDF=45°,
由抛物线对称性可知,∠CDM=2×45°=90°,点坐标M为(2,3),
∴DM∥BC,
E
F
∴四边形BCDM为直角梯形, ………………12分
由∠BCD=90°及题意可知,
以BC为一底时,顶点M在抛物线上的直角梯形只有上述一种情况;
以CD为一底或以BD为一底,且顶点M在抛物线上的直角梯形均不存在。
综上所述,符合条件的点M的坐标为(2,3)。……………13分
3.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)求△ABC的面积;
(4)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;
(5)在(4)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.
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)
∴A、B、C三点的坐标分别是A(-6,0)、B(2,0)、C(0,8)
(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y=ax2+bx+8,得
解得
∴所求抛物线的表达式为y=-x2-x+8
(3)∵AB=8,OC=8
∴S△ABC =×8×8=32
(4)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
(5)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.
4.已知抛物线与轴的一个交点为A(-1,0),与y轴的正半轴交于点C.
⑴直接写出抛物线的对称轴,及抛物线与轴的另一个交点B的坐标;
⑵当点C在以AB为直径的⊙P上时,求抛物线的解析式;
⑶坐标平面内是否存在点,使得以点M和⑵中抛物线上的三点A、B、C为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:⑴对称轴是直线:,点B的坐标是(3,0). ……2分
说明:每写对1个给1分,“直线”两字没写不扣分.
⑵如图,连接PC,∵点A、B的坐标分别是A(-1,0)、B (3,0),
∴AB=4.∴
在Rt△POC中,∵OP=PA-OA=2-1=1,
∴
∴b= ………………………………3分
当时,
∴ ………………………………4分
∴ …………5分
⑶存在.……………………………6分
理由:如图,连接AC、BC.设点M的坐标为.
①当以AC或BC为对角线时,点M在x轴上方,此时CM∥AB,且CM=AB.
由⑵知,AB=4,∴|x|=4,.
∴x=±4.∴点M的坐标为.…9分
说明:少求一个点的坐标扣1分.
②当以AB为对角线时,点M在x轴下方.
过M作MN⊥AB于N,则∠MNB=∠AOC=90°.
∵四边形AMBC是平行四边形,∴AC=MB,且AC∥MB.
∴∠CAO=∠MBN.∴△AOC≌△BNM.∴BN=AO=1,MN=CO=.
∵OB=3,∴0N=3-1=2.
∴点M的坐标为. ……………………………12分
说明:求点M的坐标时,用解直角三角形的方法或用先求直线解析式,
然后求交点M的坐标的方法均可,请参照给分.
综上所述,坐标平面内存在点,使得以点A、B、C、M为顶点的四边形是平行四边形.其坐标为.
x
l
Q
C
P
A
O
B
H
R
y
5.如图,在直角坐标系中,点为函数在第一象限内的图象上的任一点,点的坐标为,直线过且与轴平行,过作轴的平行线分别交轴,于,连结交轴于,直线交轴于.
(1)求证:点为线段的中点;
(2)求证:①四边形为平行四边形;
②平行四边形为菱形;
(3)除点外,直线与抛物线有无其它公共点?并说明理由.
(08江苏镇江28题解析)(1)法一:由题可知.
,,
. (1分)
,即为的中点. (2分)
法二:,,. (1分)
又轴,. (2分)
(2)①由(1)可知,,
,,
. (3分)
,
又,四边形为平行四边形. (4分)
②设,轴,则,则.
过作轴,垂足为,在中,
.
平行四边形为菱形. (6分)
(3)设直线为,由,得,代入得:
直线为. (7分)
设直线与抛物线的公共点为,代入直线关系式得:
,,解得.得公共点为.
所以直线与抛物线只有一个公共点. (8分)
6.如图13,已知抛物线经过原点O和x轴上另一点A,它的对称轴x=2 与x轴交于点C,直线y=-2x-1经过抛物线上一点B(-2,m),且与y轴、直线x=2分别交于点D、E.
(1)求m的值及该抛物线对应的函数关系式;
(2)求证:① CB=CE ;② D是BE的中点;
A
B
C
O
D
E
x
y
x=2
图13
(3)若P(x,y)是该抛物线上的一个动点,是否存在这样的点P,使得PB=PE,若存在,试求出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)∵ 点B(-2,m)在直线y=-2x-1上,
∴ m=-2×(-2)-1=3. ………………………………(2分)
∴ B(-2,3)
∵ 抛物线经过原点O和点A,对称轴为x=2,
∴ 点A的坐标为(4,0) .
设所求的抛物线对应函数关系式为y=a(x-0)(x-4). ……………………(3分)
将点B(-2,3)代入上式,得3=a(-2-0)(-2-4),∴ .
∴ 所求的抛物线对应的函数关系式为,即. (6分)
(2)①直线y=-2x-1与y轴、直线x=2的交点坐标分别为D(0,-1) E(2,-5).
过点B作BG∥x轴,与y轴交于F、直线x=2交于G,
A
B
C
O
D
E
x
y
x=2
G
F
H
则BG⊥直线x=2,BG=4.
在Rt△BGC中,BC=.
∵ CE=5,
∴ CB=CE=5. ……………………(9分)
②过点E作EH∥x轴,交y轴于H,
则点H的坐标为H(0,-5).
又点F、D的坐标为F(0,3)、D(0,-1),
∴ FD=DH=4,BF=EH=2,∠BFD=∠EHD=90°.
∴ △DFB≌△DHE (SAS),
∴ BD=DE.
即D是BE的中点. ………………………………(11分)
(3) 存在. ………………………………(12分)
由于PB=PE,∴ 点P在直线CD上,
∴ 符合条件的点P是直线CD与该抛物线的交点.
设直线CD对应的函数关系式为y=kx+b.
将D(0,-1) C(2,0)代入,得. 解得 .
∴ 直线CD对应的函数关系式为y=x-1.
∵ 动点P的坐标为(x,),
∴ x-1=. ………………………………(13分)
解得 ,. ∴ ,.
∴ 符合条件的点P的坐标为(,)或(,).…(14分)
(注:用其它方法求解参照以上标准给分.)
(第25题图)
A
x
y
B
C
O
7.如图,在平面直角坐标系中,抛物线=-++经过A(0,-4)、B(,0)、 C(,0)三点,且-=5.
(1)求、的值;(4分)
(2)在抛物线上求一点D,使得四边形BDCE是以BC为对 角线的菱形;(3分)
(3)在抛物线上是否存在一点P,使得四边形BPOH是以OB为对角线的菱形?若存在,求出点P的坐标,并判断这个菱形是否为正方形?若不存在,请说明理由.(3分)
解:
(解析)解:(1)解法一:
∵抛物线=-++经过点A(0,-4),
∴=-4 ……1分
又由题意可知,、是方程-++=0的两个根,
∴+=, =-=6 2分
由已知得(-)=25
又(-)=(+)-4=-24
∴ -24=25
解得=± 3分
当=时,抛物线与轴的交点在轴的正半轴上,不合题意,舍去.
∴=-. 4分
解法二:∵、是方程-++c=0的两个根,
即方程2-3+12=0的两个根.
∴=, 2分
∴-==5,
解得 =± 3分
(以下与解法一相同.)
(2)∵四边形BDCE是以BC为对角线的菱形,根据菱形的性质,点D必在抛物线的对称轴上, 5分
又∵=---4=-(+)+ 6分
∴抛物线的顶点(-,)即为所求的点D. 7分
(3)∵四边形BPOH是以OB为对角线的菱形,点B的坐标为(-6,0),
根据菱形的性质,点P必是直线=-3与
抛物线=---4的交点, 8分
∴当=-3时,=-×(-3)-×(-3)-4=4,
∴在抛物线上存在一点P(-3,4),使得四边形BPOH为菱形. 9分
四边形BPOH不能成为正方形,因为如果四边形BPOH为正方形,点P的坐标只能是(-3,3),但这一点不在抛物线上. 10分
8.已知:如图14,抛物线与轴交于点,点,与直线相交于点,点,直线与轴交于点.
(1)写出直线的解析式.
(2)求的面积.
(3)若点在线段上以每秒1个单位长度的速度从向运动(不与重合),同时,点在射线上以每秒2个单位长度的速度从向运动.设运动时间为秒,请写出的面积与的函数关系式,并求出点运动多少时间时,的面积最大,最大面积是多少?
x
y
A
B
C
E
M
D
P
N
O
(解析)解:(1)在中,令
,
, 1分
又点在上
的解析式为 2分
(2)由,得 4分
,
, 5分
6分
(3)过点作于点
7分
8分
由直线可得:
在中,,,则
, 9分
10分
11分
此抛物线开口向下,当时,
当点运动2秒时,的面积达到最大,最大为. 12分
9.已知,在Rt△OAB中,∠OAB=900,∠BOA=300,AB=2。若以O为坐标原点,OA所在直线为轴,建立如图所示的平面直角坐标系,点B在第一象限内。将Rt△OAB沿OB折叠后,点A落在第一象限内的点C处。
(1)求点C的坐标;
(2)若抛物线(≠0)经过C、A两点,求此抛物线的解析式;
(3)若抛物线的对称轴与OB交于点D,点P为线段DB上一点,过P作轴的平行线,交抛物线于点M。问:是否存在这样的点P,使得四边形CDPM为等腰梯形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由。
注:抛物线(≠0)的顶点坐标为,对称轴公式为
解: (1)过点C作CH⊥轴,垂足为H
∵在Rt△OAB中,∠OAB=900,∠BOA=300,AB
∴OB=4,OA=
由折叠知,∠COB=300,OC=OA=
∴∠COH=600,OH=,CH=3
∴C点坐标为(,3)
(2)∵抛物线(≠0)经过C(,3)、A(,0)两点
∴ 解得:
∴此抛物线的解析式为:
(3)存在。因为的顶点坐标为(,3)即为点C
MP⊥轴,设垂足为N,PN=,因为∠BOA=300,所以ON=
∴P(,)
作PQ⊥CD,垂足为Q,ME⊥CD,垂足为E
把代入得:
∴ M(,),E(,)
同理:Q(,),D(,1)
要使四边形CDPM为等腰梯形,只需CE=QD
即,解得:,(舍)
∴ P点坐标为(,)
∴ 存在满足条件的点P,使得四边形CDPM为等腰梯形,此时P点的坐为(,)
10.如图,抛物线与x轴交A、B两点(A
点在B点左侧),直线与抛物线交于A、C两点,其中
C点的横坐标为2.
(1)求A、B 两点的坐标及直线AC的函数表达式;
(2)P是线段AC上的一个动点,过P点作y轴的平
行线交抛物线于E点,求线段PE长度的最大值;
(3)点G抛物线上的动点,在x轴上是否存在点F,
使A、C、F、G这样的四个点为顶点的四边形是
平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F
点坐标;如果不存在,请说明理由.
解:(1)令y=0,解得或
∴A(-1,0)B(3,0);
将C点的横坐标x=2代入得y=-3,∴C(2,-3)
∴直线AC的函数解析式是y=-x-1
(2)设P点的横坐标为x(-1≤x≤2)
则P、E的坐标分别为:P(x,-x-1),
E(
∵P点在E点的上方,PE=
∴当时,PE的最大值=
(3)存在4个这样的点F,分别是
11.如图,抛物线经过的三个顶点,已知轴,点在轴上,点在轴上,且.
(1)求抛物线的对称轴;
(2)写出三点的坐标并求抛物线的解析式;
(3)探究:若点是抛物线对称轴上且在轴下方的动点,是否存在是等腰三角形.若存在,求出所有符合条件的点坐标;不存在,请说明理由.
A
C
B
y
x
0
1
1
解:(1)抛物线的对称轴
(2)
把点坐标代入中,解得
A
C
B
x
0
1
1
Q
N
M
K
y
(3)存在符合条件的点共有3个.以下分三类情形探索.
设抛物线对称轴与轴交于,与交于.
过点作轴于,易得,,,
① 以为腰且顶角为角的有1个:.
在中,
②以为腰且顶角为角的有1个:.
在中,
③以为底,顶角为角的有1个,即.
画的垂直平分线交抛物线对称轴于,此时平分线必过等腰的顶点.
过点作垂直轴,垂足为,显然.
.
B(0,4)
A(6,0)
E
F
O
于是
12.如图,对称轴为直线的抛物线经过点A(6,0)和B(0,4).
(1)求抛物线解析式及顶点坐标;
(2)设点E(,)是抛物线上一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA为对角线的平行四边形.求平行四边形OEAF的面积S与之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
①当平行四边形OEAF的面积为24时,请判断平行四边形OEAF是否为菱形?
②是否存在点E,使平行四边形OEAF为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由抛物线的对称轴是,可设解析式为.
把A、B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
,
∴y<0,即 -y>0,-y表示点E到OA的距离.
∵OA是的对角线,
∴.
因为抛物线与轴的两个交点是(1,0)的(6,0),所以,自变量的
取值范围是1<<6.
① 根据题意,当S = 24时,即.
化简,得 解之,得
故所求的点E有两个,分别为E1(3,-4),E2(4,-4).
点E1(3,-4)满足OE = AE,所以是菱形;
点E2(4,-4)不满足OE = AE,所以不是菱形.
② 当OA⊥EF,且OA = EF时,是正方形,此时点E的
坐标只能是(3,-3).
而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E,
使为正方形.
13.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,已知二次函数的图象经过点、和点.
(1)求该二次函数的关系式;
(2)设该二次函数的图象的顶点为,求四边形的面积;
(3)有两动点、同时从点出发,其中点以每秒个单位长度的速度沿折线 按→→的路线运动,点以每秒个单位长度的速度沿折线按→→的路线运动,当、两点相遇时,它们都停止运动.设、同时从点出发秒时,的面积为S .
①请问、两点在运动过程中,是否存在∥,若存在,请求出此时的值;若不存在,请说明理由;
②请求出S关于的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
③设是②中函数S的最大值,那么 = .
解:(1)令,则;
令则.∴.
∵二次函数的图象过点,
∴可设二次函数的关系式为
又∵该函数图象过点.
∴
解之,得,.
∴所求二次函数的关系式为
(2)∵
=
∴顶点M的坐标为
过点M作MF轴于F
∴
=
∴四边形AOCM的面积为10
(3)①不存在DE∥OC
∵若DE∥OC,则点D,E应分别在线段OA,CA上,此时,在中,.
设点E的坐标为∴,∴ ∵,
∴ ∴
∵>2,不满足.
∴不存在.
②根据题意得D,E两点相遇的时间为
(秒)
现分情况讨论如下:
ⅰ)当时,;
ⅱ)当时,设点E的坐标为
∴,∴
∴
ⅲ)当2 <<时,设点E的坐标为,类似ⅱ可得
设点D的坐标为
∴,
∴
∴
=
③
14.已知:如图,抛物线经过、、三点.
(1)求抛物线的函数关系式;
x
y
C
B
A
E
–1
1
O
(2)若过点C的直线与抛物线相交于点E (4,m),请求出△CBE的面积S的值;
(3)在抛物线上求一点使得△ABP0为等腰三角形并写出点的坐标;
(4)除(3)中所求的点外,在抛物线上是否还存在其它的点P使得△ABP为等腰三角形?若存在,请求出一共有几个满足条件的点(要求简要说明理由,但不证明);若不存在这样的点,请说明理由.
解:(1)∵抛物线经过点、,
∴.
又∵抛物线经过点,
∴,.
∴抛物线的解析式为.
(2)∵E点在抛物线上,
∴m = 42–4×6+5 = -3.
∵直线y = kx+b过点C(0, 5)、E(4, –3),
∴ 解得k = -2,b = 5.
设直线y=-2x+5与x轴的交点为D,
当y=0时,-2x+5=0,解得x=.
∴D点的坐标为(,0).
∴S=S△BDC + S△BDE
=
=10.
(3)∵抛物线的顶点既在抛物线的对称轴上又在抛物线上,
∴点为所求满足条件的点.
(4)除点外,在抛物线上还存在其它的点P使得△ABP为等腰三角形.
理由如下:
∵,
∴分别以、为圆心半径长为4画圆,分别与抛物线交于点、、、、、、、,除去、两个点外,其余6个点为满足条件的点
15.如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连接OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB.
(1)求点B的坐标;
(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;
(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使△BOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由.
A
B
(第25题图)
1
O
-1
x
y
1
(注意:本题中的结果均保留根号)
解:(1)过点B作BD⊥x轴于点D,由已知可得:
OB=OA=2,∠BOD=60°
在Rt△OBD中,∠ODB=90°,∠OBD=30°
∴OD=1,DB=
∴点B的坐标是(1,)
(2)设所求抛物线的解析式为,由已知可得:
解得:
∴所求抛物线解析式为
(备注:a、b的值各得1分)
(3)存在
由 配方后得:
∴抛物线的对称轴为
(也可用顶点坐标公式求出)
∵点C在对称轴上,△BOC的周长=OB+BC+CO;
∵OB=2,要使△BOC的周长最小,必须BC+CO最小,
∵点O与点A关于直线对称,有CO=CA
△BOC的周长=OB+BC+CO=OB+BC+CA
∴当A、C、B三点共线,即点C为直线AB与抛物线对称轴的交点时,BC+CA最小,此时△BOC的周长最小。
设直线AB的解析式为,则有:
解得:
∴直线AB的解析式为
当时,
∴所求点C的坐标为(-1,)
(4)设P(),则 ①
过点P作PQ⊥y轴于点Q, PG⊥x轴于点G,过点A作AF⊥PQ轴于点F,过点B作BE⊥PQ轴于点E,则PQ=,PG=,由题意可得:
=
=
= ②
将①代入②,化简得:
=
∴当时,△PAB得面积有最大值,最大面积为。
此时
∴点P的坐标为
16.如图,已知与轴交于点和的抛物线的顶点为,抛物线与关于轴对称,顶点为.
(1)求抛物线的函数关系式;
(2)已知原点,定点,上的点与上的点始终关于轴对称,则当点运动到何处时,以点为顶点的四边形是平行四边形?
(3)在上是否存在点,使是以为斜边且一个角为的直角三角形?若存,求出点的坐标;若不存在,说明理由.
1
2
3
4
5
5
4
3
2
1
解:(1)由题意知点的坐标为.
设的函数关系式为.
又点在抛物线上,
,解得.
抛物线的函数关系式为(或).
(2)与始终关于轴对称,
与轴平行.
设点的横坐标为,则其纵坐标为,
,,即.
当时,解得.
当时,解得.
当点运动到或或或时,
1
2
3
5
5
4
3
2
1
,以点为顶点的四边形是平行四边形.
(3)满足条件的点不存在.理由如下:若存在满足条件的点在上,则
,(或),
.
过点作于点,可得.
,,.
点的坐标为.
但是,当时,.
不存在这样的点构成满足条件的直角三角形.
17.如图,抛物线y=-x 2+bx+c与x轴交于A(1,0),B(-3,0)两点.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)设(1)中的抛物线交y轴于C点,在该抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得△QAC的周长最小?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
O
B
A
C
y
x
(3)在(1)中的抛物线上的第二象限内是否存在一点P,使△PBC的面积最大?,若存在,求出点P的坐标及△PBC的面积最大值;若不存在,请说明理由.
解:(1)将A(1,0),B(-3,0)代入y=-x 2+bx+c得
2分
解得 3分
∴该抛物线的解析式为y=-x 2-2x+3. 4分
(2)存在. 5分
该抛物线的对称轴为x=-=-1
∵抛物线交x轴于A、B两点,∴A、B两点关于抛物线的对称轴x=-1对称.
O
B
A
C
y
x
Q
图1
由轴对称的性质可知,直线BC与x=-1的交点即为所求的Q点,此时△QAC的周长最小,如图1.
将x=0代入y=-x 2-2x+3,得y=3.
∴点C的坐标为(0,3).
设直线BC的解析式为y=kx+b1,
将B(-3,0),C(0,3)代入,得
解得
∴直线BC的解析式为y=x+3. 6分
联立 解得
∴点Q的坐标为(-1,2). 7分
(3)存在. 8分
设P点的坐标为(x,-x 2-2x+3)(-3<x<0),如图2.
∵S△PBC =S四边形PBOC -S△BOC =S四边形PBOC -×3×3=S四边形PBOC -
当S四边形PBOC有最大值时,S△PBC就最大.
O
B
A
C
y
x
Q
图2
E
P
∵S四边形PBOC =SRt△PBE+S直角梯形PEOC 9分
=BE·PE+(PE+OC)·OE
=(x+3)(-x 2-2x+3)+(-x 2-2x+3+3)(-x)
=-(x+)2++
当x=-时,S四边形PBOC最大值为+.
∴S△PBC最大值=+-=. 10分
当x=-时,-x 2-2x+3=-(-)2-2×(-)+3=.
∴点P的坐标为(-,). 11分
18.如图,已知抛物线y=a(x-1)2+(a≠0)经过点A(-2,0),抛物线的顶点为D,过O作射线OM∥AD.过顶点D平行于轴的直线交射线OM于点C,B在轴正半轴上,连结BC.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)若动点P从点O出发,以每秒1个长度单位的速度沿射线OM运动,设点P运动的时间为t(s).问:当t为何值时,四边形DAOP分别为平行四边形?直角梯形?等腰梯形?
D
C
M
y
O
A
B
Q
P
x
(3)若OC=OB,动点P和动点Q分别从点O和点B同时出发,分别以每秒1个长度单位和2个长度单位的速度沿OC和BO运动,当其中一个点停止运动时另一个点也随之停止运动.设它们的运动的时间为t(s),连接PQ,当t为何值时,四边形BCPQ的面积最小?并求出最小值及此时PQ的长.
解:(1)把A(-2,0)代入y=a(x-1)2+,得0=a(-2-1)2+.
∴a=- 1分
∴该抛物线的解析式为y=-(x-1)2+
即y=-x 2+x+. 3分
(2)设点D的坐标为(xD,yD),由于D为抛物线的顶点
∴xD=-=1,yD=-×1 2+×1+=.
∴点D的坐标为(1,).
如图,过点D作DN⊥x轴于N,则DN=,AN=3,∴AD==6.
∴∠DAO=60° 4分
∵OM∥AD
D
C
M
y
O
A
B
Q
F
N
E
P
x
①当AD=OP时,四边形DAOP为平行四边形.
∴OP=6
∴t=6(s) 5分
②当DP⊥OM时,四边形DAOP为直角梯形.
过点O作OE⊥AD轴于E.
在Rt△AOE中,∵AO=2,∠EAO=60°,∴AE=1.
(注:也可通过Rt△AOE∽Rt△AND求出AE=1)
∵四边形DEOP为矩形,∴OP=DE=6-1=5.
∴t=5(s) 6分
③当PD=OA时,四边形DAOP为等腰梯形,此时OP=AD-2AE=6-2=4.
∴t=4(s)
综上所述,当t=6s、5s、4s时,四边形DAOP分别为平行四边形、直角梯形、等腰梯形.
7分
(3)∵∠DAO=60°,OM∥AD,∴∠COB=60°.
又∵OC=OB,∴△COB是等边三角形,∴OB=OC=AD=6.
∵BQ=2t,∴OQ=6-2t(0<t<3)
过点P作PF⊥x轴于F,则PF=t. 8分
∴S四边形BCPQ =S△COB -S△POQ
=×6×-×(6-2t)×t
=(t-)2+ 9分
∴当t=(s)时,S四边形BCPQ的最小值为. 10分
此时OQ=6-2t=6-2×=3,OP=,OF=,∴QF=3-=,PF=.
∴PQ=== 11分
19.如图,已知直线y=-x+1交坐标轴于A、B两点,以线段AB为边向上作正方形ABCD,过点A,D,C的抛物线与直线另一个交点为E.
(1)请直接写出点C,D的坐标;
(2)求抛物线的解析式;
(3)若正方形以每秒个单位长度的速度沿射线AB下滑,直至顶点D落在x轴上时停止.设正方形落在x轴下方部分的面积为S,求S关于滑行时间t的函数关系式,并写出相应自变量t的取值范围;
O
A
B
C
D
E
(4)在(3)的条件下,抛物线与正方形一起平移,直至顶点D落在x轴上时停止,求抛物线上C、E两点间的抛物线弧所扫过的面积.
解:(1)C(3,2),D(1,3); 2分
(2)设抛物线的解析式为y=ax 2+bx+c,把A(0,1),D(1,3),C(3,2)代入
得 解得 4分
∴抛物线的解析式为y=-x 2+x+1; 5分
(3)①当点A运动到点F(F为原B点的位置)时
y
x
O
A
F
B′
y=-x+1
A′
C′
D′
图1
G
∵AF==,∴t==1(秒).
当0< t ≤1时,如图1.
B′F=AA′=t
∵Rt△AOF∽Rt△∠GB ′F,∴=.
∴B ′G=·B ′F=×t=t
正方形落在
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