2016寒假二次函数
125x?2x?与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧)与y轴交于点C,点D为抛物线22的顶点,过点D的对称轴交x轴于点E.
已知如图:抛物线y??(1)如图1,连接BD,试求出直线BD的解析式;
(2)如图2,点P为抛物线第一象限上一动点,连接BP,CP,AC,当四边形PBAC的面积最大时,线段CP交
BD于点F,求此时DF:BF的值;
(3)如图3,已知点K(0,?2),连接BK,将?BOK沿着y轴上下平移(包括?BOK)在平移的过程中直线BK交x轴于点M,交y轴于点N,则在抛物线的对称轴上是否存在点G,使得?GMN是以MN为直角边的等腰直角三角形,若存在,请直接写出点G的坐标,若不存在,请说明理由. ACyDCyDCy DCFPAOEBxAOEBx图1图2 yDONKEMBxAOEBxK图3备用图 12515x?2x?,∴令?x2?2x??0,得x1??1,x2?5 222y259∴A(?1,0),B(5,0),C(0,),D(2,) D22解:(1)?y??,∴设BD的解析式为,y?kx?b(k?0) C?5k?b?0?∴?9 ? 2k?b???23?k????2 ?15?b???2AOEBx图1 ? BD的解析式为:y??315x? ………………………………..4分 22yP(2)连接BC,过P作PH?x轴交BC于点H,则SPBAC?S?ABCD?S?BCP 5115?AB?6,OC??S?ABC?AB?OC?, 222∴?BCP的面积最大时四边形PBAC的面积最大
ACFEBxO125设P(m,?m?2m?),(0?m?5), 22151515?BC:y??x??H(m,?m?), ?PH??m2图?2m 2222221525?S?BCP?S?CPH?S?BPH?|xB?xC|?PH??m2?m 2445b5535???,?当m?时,?BCP的面积最大,四边形PBAC的面积最大,此时P(,)22a228 y35535设CP:y?kx?,代入P(,),k?, D422835?y?x? C42315又BD的解析式为:y??x? AOEx22MB35315202025N?x???x?,?x?,?F(,) 4222996K过点F作FQ?DE于点Q, 图3925?DFDQDFDQ262………….8分 FQ//BE,??,????25BFQEBFQE2561010(3)G1(2,?7),G2(2,),G3(2,?),G4(2,?3)…………..12分
37
如图,抛物线y?428,与y交于点C,?BAC的平分线与y轴x?x?4与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧)
33交于点D,与抛物线相交于点Q,P是线段AB上一点,过点P作x轴的垂线,分别交AD,AC于点E,F,连接BE,BF.
(1)如图1,求线段AC所在直线的解析式;
(2)如图1,求△BEF面积的最大值和此时点P的坐标;
(3)如图2,以EF为边,在它的右侧作正方形EFGH,点P在线段AB上运动时正方形EFGH也随之运动和变化,当正方形EFGH的顶点G或顶点H在线段BC上时,求正方形EFGH的边长.
yyy APOBxxxAPOBAOB EEH DDDQFGQQ F CCC 26题图
26题图26题备用图
解:(1)抛物线的解析式为:1 y?2 483x2?3x?4
令x?0,则y??4,
?C?0,?4?.……………………………………………………………(1分)
令y?0,则
43x2?83x?4?0, 解得,x1??3,x2?1.
?A??3,0?,B?1,0?.……………………………………………………(2分)
设直线AC所在直线解析式为:y?kx?b?k?0?, 将A??3,0?,C?0,?4?代入可得,
???3k?b?0?4 解得??b??4?k??3, ??b??4直线AC所在直线解析式为:y??43x?4.…………………
(2)过点D作DI?AC于点I,如图1.
?A??3,0?C?0,?4?,?OA?3.?OC?4.
在Rt?AOC中,AC?OA2?OC2?32?42?5. 在?ADI与?ADO中
??DIA??DOA?90?,?DAI??DAO,DA?DA,
??ADI≌?ADO,
?AI?AO?3,DI?DO.
4分)
(设DI?DO?m,则DC?OC?OD?4?m. ?IC?AC?AI, ?IC?5?3?2. 在Rt?CDI中,
?ID2?IC2?DC2, ?m2?22??4?m?,
解得,m?23. 2?OD?3. 23???D?0,??.
2??设直线AD所在直线解析式为:y?kx?b?k?0?,
3??将A??3,0?,D?0,??代入可得,
2??1?k??;??3k?b?0;???2 解得? ?33b??.??b??.2??2?直线AD所在直线解析式为:y??x?123.…………………………(5分) 2y又?直线AC的解析式为:y??x?4.
4313?4????设P?n,0?,则E?n,?n??,F?n,?n?4?,
22?3???APEOBx?BP?1?n,
3??45?1?5 EF???n?????n?4??n?,
2??32?2?6FDQC?S?BEF?11?55?EF?BP??n???1?n? 22?62?26题答图2
5255n?n???3?n?1?.…………………(6分) 1264 ?该函数的对称轴是直线x??1.
5 ?当x??1时, S?BEF的最大值=.………………………(7分)
3A??此时,P??1,0?.………………………………………………………………(8(3)由B?1,0?,C?0,?4?可得直线BC的解析式为:y?4x?4. ①当顶点G在线段BC上时,如图3.
FEyPxOHDQGB分)
C26题答图3 13?44???1??设P?t,0?,则E?t,?t??, F?t,?t?4?,G??t,?t?4?.
3322????3??3??45?1?5?EF???t?????t?4??t?,
2??32?2?614FG??t?t??t.
33554?EF?FG,?t???t,
62315解得,t??.
134?15?20. ?FG???????3?13?1320?15?.…………(10分) ?顶点G在线段BC上时,P??,0?,正方形的边长为13?13?②当顶点H在线段BC上时,如图4.
13?4513????1?设P?t,0?,则E?t,?t??, F?t,?t?4?,H??t?,?t??.
3822?22????8?y3??45?1?5?EF???t?????t?4??t?,
2??32?2?6PAO5?95?1EH???t???t??t?.
8?88?8HE?EF?EH,
D5595?t???t?, 6288F45解得,t??. C475?45?580. ?EF???????6?47?247BxQG26题答图4
80?45?.…… (12分) ?顶点H在线段BC上时,P??,0?,正方形的边长为
4747??20?15??45?综上所述,顶点G在线段BC上时,P??,0?,正方形的边长为;顶点H在线段BC上时,P??,0?,
13?13??47?80正方形的边长为.
47
在y??428x?x?4直角坐标系xoy中,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C 连接AC,BC. 33(1)求?ACO的正弦值.
(2)如图1,D为第一象限内抛物线上一点,记点D横坐标为m,作DE//AC交BC于点E, DH//y轴交BC于
点H,请用含m的代数式表示线段DE的长,并求出当CH:BH?2:1时线段DE的长.
(3)如图2,P为x轴上一动点(P不与点A、B重合),作PM//BC交直线AC于点M,连接CP,是否存在点
P 使S?CPM?2,若存在,请直接写出点P的坐标, 若不存在,请说明理由.
解:(1)∵y?? 428x?x?4 33428∴C(0,4)令y=0,?x?x?4?0
334x-8x-12=0
2
x-2x-3=0 (x-3)(x+1)=0
x1=-1 x2=3 ∴A(-1,0) B(3,0) ∴OA=1,OC=4
∴Rt△ACO中,AC?OA2?OC2?17 OA117 ……4分 ==AC1717(2)∵DE//AC,∴∠1+∠2=∠3=∠4+∠5
又∵∠2=∠4 ∴∠1=∠5 ∴0A∶OC=EM∶DM 过点E作EM⊥DH于M
2
∴sinDACO=428m?m?4) 334直线BC∶y??x?4
3设D(m,?44∴H(m,-m+4) ∴DH=-m2+4m ……5分
33设EM=x,则DM=4x
∠MEH=∠B ∴HM?∴
4x 34x?4x?DH 33DH16 x=DH x?316 图2 317DH31742?(?m?4m) ∴DE?17x?16163172317m?m ……7分 =?44当CH∶BH=2∶1,延长DH至K,则OK∶KB=2∶1,OK=2 ∴m=2
∴DE??17?(3)P1(1,0)
31717 ……9分 ?22 P2(22?1,0)
P3(1?22,0) ……12分
.如图1,抛物线y??3223,交y轴于点C.将直线x?x?3与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧)
33AC以点A为旋转中心,顺时针旋转90°,交y轴于点D,交抛物线于另一点E. (1)求直线AE的解析式;
(2)点F是第一象限内抛物线上一点,当△FAD的面积最大时,在线段AE上找一点G(不与点A、E重合),使
FG+
11GE的值最小,求出点G的坐标,并直接写出FG+GE的最小值; 22(3)如图2,将△ACD沿射线AE方向以每秒23个单位的速度平移,记平移后的△ACD为△A′C′D′,平移时间为3t秒,当△AC′E为等腰三角形时,求t的值.
解:(1)在y??y C F y C C?A O D B x A O D A?B x D?E 26题图1
26题图2
E 32233223x?x?3中,令y=0,得?x?x?3?0. 3333解得x1??1,x2?3,
∴ 点A的坐标为(-1,0),点B的坐标为(3,0) ,即OA=1.………(1分) 在y??3223x?x?3中,令x=0,得 y=3, 33 ∴ 点C的坐标为(0,3), 即OC=3. 在Rt△AOC中,tan∠CAO?OC?3,∴ ∠CAO=60°, OA 又∵∠CAD=90°,∴∠OAD=30°. 在Rt△AOD中,tan∠OAD=
ODOD3,即tan30°=,∴OD=, OA13 ∴ 点D的坐标为(0,?3).………………………………….....………(2分) 3设直线AE的解析式为y=kx+b(k≠0),∵点A、点D在直线AE上,
???k?b?0,?k????∴ ?3解得?.?b???b??3??? ∴ 直线AE的解析式为y??3.33,3
33.……………………………....……(4分) x?33 (2)过点F作FK⊥x轴于点H,交直线AE于点K(如答图1),
过点D作DM⊥FK于点M. 设点F的坐标为(x,?3223, x?x?3)3333), x?33y C F H A O D M G K Q P 26题答图1
E B 则点K的坐标为(x,?x ∴FK=?322333) x?x?3-(?x?33333243=? x?3x?33∴S△FAD=S△FAK-S△FDK=
11FK?AH?FK?DM22
11=FK(AH?DM)?FK?AO22
=?32323……………………………………...…...(5分) x?x?623b3=时,S△FAD有最大值, 2a2353).………………...…..……………...….. …(6分) ∴此时点F的坐标为(,24∴当x=? 点G是线段AE上一点,作EQ⊥y轴于点Q,GP⊥EQ于点P, 则∠PEG=30°,GP=
11GE,FG+GE=FG+GP. 221过点F作EQ的垂线,交AE于点G,此时FG+GE的值最小,
2533)∴此时点G的坐标为(,?.……...... ....... ……...........................…(7分) 621353GE的最小值为.……....... …... .………...............................…(8分) 212 FG+
(3)连结CC?,过点C?作C?F⊥y轴于点F(如答图2).
则CC?=231333t,CF=2CC?=3t,FC?=2CC?=t. y ∴点C?的坐标为(t,3?33t). C F C? 由(2)知:点E的坐标为(4,?
53A 3
). D O B x A? ∴AE2?100242D?3 , AC??3t?4 ,
EC?2?4t240112E 3?3t?3. ?26题答图2 ① 当AC=EC?时,
43t2?4?43t2?4011253t?3,解得t?2............... ..... ..... ..... ..... ..... ......…(9分)
②当AC?=AE时, 43t2?4?1003,解得 t1?22,t2??22(舍去).….........................…(10分) ③当AE=EC?时
100?4t2?40t?112, 解得t 33331?5?22 t2?5?22.
综上所述,当△AC?E为等腰三角形时,t?52或t?22t?5?22.…..........................................................................................................(12分)
或t?5?22或
如图1,抛物线y?ax2?bx?4交x轴于A、B两点(点A在点B的左侧),交y于点C,连接AC、BC,其中CO?BO?2AO.
(1) 求抛物线的解析式;
(2) 点Q为直线BC上方的抛物线上一点,过点Q作E?AC交BC于E,作QN?x轴于N,交BC于M,当?EMQ的
周长L最大时,求点Q的坐标及L的最大值;
(3) 如图2,在(2)的结论下,连接AQ分别交BC于F,交OC于G,四边形BOGF从F开始沿射线FC平移,同时
点P从C开始沿折线CO?OB运动,且点P的运动速度为四边形BOGF平移速度的2倍,当点P到达点B时四边形BOGF停止运动,设四边形BOGF平移过程中对应的图形为B1O1G1F1,当?PFF1为等腰三角形时,求B1F长度.
如图1
如图2
备用图
.如图,抛物线y=-x2+2x+3与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,点D,C关于抛物线的对称轴对称,直线AD与y轴相交于点E.
(1)求直线AD的解析式;
(2)如图1,直线AD上方的抛物线上有一点F,过点F作FG⊥AD于点G,作FH平行于x轴交直线AD于点H,求△FGH周长的最大值;
(3)如图2,点M是抛物线的顶点,点P是y轴上一动点,点Q是坐标平面内一点,四边形APQM是以PM为对角线的平行四边形,点Q′与点Q关于直线AM对称,连接M Q′,P Q′.当△PM Q′与□APQM重合部分的面积是□APQM1
面积的4时,求□APQM面积.
图1 图2 备用图
解:(1)令-x2+2x+3=0,解得x1=-1,x2=3,∴A(-1,0),C(0,3), ∵点D,C关于抛物线的对称轴对称,∴D(2,3), ∴直线AD的解析式为:y=x+1; (2)设点F(x,-x2+2x+3),∵FH∥x轴,∴H(-x2+2x+2,-x2+2x+3), 199∴FH=-x2+2x+2-x=-(x-2)2+4,∴FH的最大值为4, 9+92
易得△FHG为等腰直角△,故△FGH周长的最大值为4;
(3)①当P点在AM下方时,如图,设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p),
1
∵△PM Q′与□APQM重合部分的面积是□APQM面积的4,∴PQ′必过AM中点N(0,2),∴可知Q′在y轴上,易知QQ′的中点T的横坐标为1,而点T必在直线AM上,故T(1,4),从而T、M重合,故□APQM是矩形, 19∵易得直线AM解析式为:y=2x+2,而MQ⊥AM,过M,∴直线QQ′:y=-2x+2, 19115
∴4+p=-2×2+2,∴p=-2,(注:此处也可用AM2+AP2=MP2得出p=-2),∴PN=2, 115
∴S□APQM=2S△AMP=4S△ANP=4×2×PN×AO=4×2×2×1=5;
②当P点在AM上方时,如图,设P(0,p),易知M(1,4),从而Q(2,4+p),
13p∵△PM Q′与□APQM重合部分的面积是□APQM面积的4,∴PQ′必过QM中点R(2,4+2), 1
易得直线QQ′:y=-2x+p+5,
??y=2x+26+2p22+4p6+2p22+4p
1联立?解 得:x=5,y=5,∴H(5,5), y=-x+p+5?2?
2+4p24+3p∵H为QQ′中点,故易得Q′(5,5),
3p8p由P(0,p)、R(2,4+2)易得直线PR解析式为:y=(3-3)x+p, 2+4p24+3p8p24+3p8p2+4p
将Q′(5,5)代入到y=(3-3)x+p得:5=(3-3)×5+p, 整理得:p2-9p+14=0,解得p1=7,p2=2(与AM中点N重合,舍去), ∴P(0,7),∴PN=5, 11
∴S□APQM=2S△AMP=2×2×PN×∣xM -xA∣=2×2×5×2=10. 综上所述,□APQM面积为5或10.
123
如图1,抛物线y=-3x2-3x+3与x轴交于A、B两点(点A在点B的右侧),交y轴于点C,点D的坐标为(0,-1),直线AD交抛物线于另一点E;点P是第二象限抛物线上的一点,作PQ∥y轴交直线AE于Q,作PG⊥AD于G,交x轴于点H.
(1)求线段DE的长;
311
(2)设d=PQ-4PH,当d的值最大时,在直线AD上找一点K,使PK+2EK的值最小,求出点K的坐标和PK+2EK的最小值;
(3)如图2,当d的值最大时,在x轴上取一点N,连接PN、QN,将△PNQ沿着PN翻折,点Q的对应点为Q′,在x轴上是否存在点N,使△AQQ′是等腰三角形?若存在,求出点N的坐标,若不存在,说明理由.
123
解:(1)令-3x2-3x+3=0,得x1=-33,x2=3,∴A(3,0),B(-33,0), 33
设lAD:y=kx-1,∴k=3,∴直线AD解析式:y=3x-1,
?y=33x-1∴由?123
y=-x-?33x+
2
?x1 =-43?x=3
解得 ? ,?2 ,∴DF=48+16=8;
?y2=0?y1=-5
(2)∵PQ⊥x轴,PG⊥AE,∴显然△AOD∽△PGQ∽△PFH,∵OA=3,OD=1,∴∠OAD=30o, PF33
∴∠P=30o,∴PH=2,∴PF=2PH, 31
∴d=PQ-4PH= PQ-2PF,
1233
设P(x,-3x2-3x+3),则Q(x,3x-1),F(x,0),
1233112319∴d=(-3x2-3x+3)-(3x-1)-2(-3x2-3x+3)=-6(x+23)2+2, 9
∴当x=-23时,d取得最大值2,此时P(-23,3), 如图所示,作KM∥y轴,EM∥x轴,则KM⊥EM,
11
∴∠KEM=∠OAD=30o,∴KM=2EK,故当PK+2EK=PK+KM最小时,P、K、M应共线,即K点与Q点重合,此时K(-1
23,-3),∴PK+2EK最小为3+5=8;
(3)存在,理由如下:
①如图1,当AQ′=QQ′时,易知PA=PQ=QA, ∴PQ′垂直平分AQ,△APQ是等边△, ∴∠APQ′=∠PAF=30o, ∴PM=AM=23,FM=3, ∵PN平分∠FPM,
∴FN∶MN=PF∶PM,即FN∶(3-FN)=3∶23,∴FN=6-33, ∴N(6-53,0);
如图2,当AQ′=QQ′时,∵PN垂直平分QQ′,x轴垂直平分PQ,易得△PQQ′≌△PAQ′,故∠QPQ′=150o, ∴易得∠PNF=15o,在FN上取点M,使FM=FA,连接PM,易得∠PMF=30o,PM=6,PM=NM=6, MF=FA=33,∴N(-6-53,0);
②当AQ=QQ′时,如图3,显然此时N与B重合,即N(-33,0); ③当AQ=AQ′时,如图4,显然此时N与A重合,即N(3,0); 综上所述,符合条件的N点坐标为(6-53,0),(-6-53,0),(-33,0),(3,0).
图1 图2