中考(數(shù)學(xué))分類九 二次函數(shù)與菱形有關(guān)的問題(含答案)-歷年真題???、重難點(diǎn)題型講練
《中考(數(shù)學(xué))分類九 二次函數(shù)與菱形有關(guān)的問題(含答案)-歷年真題??肌⒅仉y點(diǎn)題型講練》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《中考(數(shù)學(xué))分類九 二次函數(shù)與菱形有關(guān)的問題(含答案)-歷年真題??肌⒅仉y點(diǎn)題型講練(25頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、數(shù)學(xué)專題 精心整理 類型九 二次函數(shù)與菱形有關(guān)的問題 【典例1】如圖,已知拋物線經(jīng)過點(diǎn)和點(diǎn),與軸交于點(diǎn). (1)求此拋物線的解析式; (2)若點(diǎn)是直線下方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn)(不點(diǎn),重合),過點(diǎn)作軸的平行線交直線于點(diǎn),設(shè)點(diǎn)的橫坐標(biāo)為. ①用含的代數(shù)式表示線段的長; ②連接,,求的面積最大時(shí)點(diǎn)的坐標(biāo); (3)設(shè)拋物線的對(duì)稱軸與交于點(diǎn),點(diǎn)是拋物線的對(duì)稱軸上一點(diǎn),為軸上一點(diǎn),是否存在這樣的點(diǎn)和點(diǎn),使得以點(diǎn)、、、為頂點(diǎn)的四邊形是菱形?如果存在,請直接寫出點(diǎn)的坐標(biāo);如果不存在,請說明理由. 【答案】(1)y=x2﹣4x+3;(2)①用含m的代數(shù)式表示線段PD的長為﹣m2+3m;②△PBC
2、的面積最大時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,﹣);(3)存在這樣的點(diǎn)M和點(diǎn)N,使得以點(diǎn)C、E、M、N為頂點(diǎn)的四邊形是菱形.點(diǎn)M的坐標(biāo)為M1(2,3),M2(2,1﹣2),M3(2,1+2). 【解析】 (1)∵拋物線y=ax2+bx+3(a≠0)經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(3,0),與y軸交于點(diǎn)C, ∴,解得, ∴拋物線解析式為y=x2﹣4x+3; (2)①設(shè)P(m,m2﹣4m+3), 將點(diǎn)B(3,0)、C(0,3)代入得直線BC解析式為yBC=﹣x+3. ∵過點(diǎn)P作y軸的平行線交直線BC于點(diǎn)D, ∴D(m,﹣m+3), ∴PD=(﹣m+3)﹣(m2﹣4m+3)=﹣m2+3m. 答:用含m
3、的代數(shù)式表示線段PD的長為﹣m2+3m. ②S△PBC=S△CPD+S△BPD =OB?PD=﹣m2+m =﹣(m﹣)2+. ∴當(dāng)m=時(shí),S有最大值. 當(dāng)m=時(shí),m2﹣4m+3=﹣. ∴P(,﹣). 答:△PBC的面積最大時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(,﹣). (3)存在這樣的點(diǎn)M和點(diǎn)N,使得以點(diǎn)C、E、M、N為頂點(diǎn)的四邊形是菱形. 根據(jù)題意,點(diǎn)E(2,1), ∴EF=CF=2, ∴EC=2, 根據(jù)菱形的四條邊相等, ∴ME=EC=2,∴M(2,1-2)或(2,1+2) 當(dāng)EM=EF=2時(shí),M(2,3) ∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為M1(2,3),M2(2,1﹣2),M3(2,1+2).
4、 【典例2】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn),B點(diǎn)的坐標(biāo)為(3,0),與y軸交于點(diǎn)C(0,﹣3),點(diǎn)P是直線BC下方拋物線上的任意一點(diǎn). (1)求這個(gè)二次函數(shù)y=x2+bx+c的解析式. (2)連接PO,PC,并將△POC沿y軸對(duì)折,得到四邊形POP′C,如果四邊形POP′C為菱形,求點(diǎn)P的坐標(biāo). (3)如果點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)過程中,能使得以P、C、B為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似,請求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo). 【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)(2)(2+102,-32)(3)P、C、B為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)(1,﹣4)
5、【解析】(1)將B、C點(diǎn)代入函數(shù)解析式,得:9+3b+c=0c=-3,解得:b=-2c=-3,這個(gè)二次函數(shù)y=x2+bx+c的解析式為y=x2﹣2x﹣3; (2)∵四邊形POP′C為菱形,∴OC與PP′互相垂直平分,∴yP=-OC2=-32,即x2﹣2x﹣3=-32,解得:x1=2+102,x2=2-102(舍),P(2+102,-32); (3)∵∠PBC<90°,∴分兩種情況討論: ①如圖1,當(dāng)∠PCB=90°時(shí),過P作PH⊥y軸于點(diǎn)H,BC的解析式為y=x﹣3,CP的解析式為y=﹣x﹣3,設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,﹣3﹣m),將點(diǎn)P代入代入y═x2﹣2x﹣3中,解得:
6、m1=0(舍),m2=1,即P(1,﹣4); AO=1,OC=3,CB=32+32=32,CP=12+(-4+3)2=2,此時(shí)BCCP=COAO=3,△AOC∽△PCB; ②如圖2,當(dāng)∠BPC=90°時(shí),作PH⊥y軸于H,作BD⊥PH于D. ∵PC⊥PB,∴△PHC∽△BDP,∴PHHC=BDPD.設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(m,m2﹣2m﹣3),則PH=m,HC=-(m2﹣2m﹣3)-(-3)=-m2+2m,BD=-(m2﹣2m﹣3),PD=3-m,∴m-m2+2m=-(m2-2m-3)3-m,∴1m-2=-(m+1),解得:m=1+52或1-52(舍去).當(dāng)m=1+52時(shí),m2﹣2m﹣
7、3=-5+52. ∵△PHC∽△BDP,∴PCPB=HCPD=-m2+2m3-m=5-15-5=15=55≠COAO =3,以P、C、B為頂點(diǎn)的三角形與△AOC不相似. 綜上所述:P、C、B為頂點(diǎn)的三角形與△AOC相似,此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)(1,﹣4). 【典例3】如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=﹣x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點(diǎn),A點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣3,0),B點(diǎn)在原點(diǎn)的左側(cè),與y軸交于點(diǎn)C(0,3),點(diǎn)P是直線BC上方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn) (1)求這個(gè)二次函數(shù)的表達(dá)式; (2)連接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四邊形POP′C(如圖1所示),那么是否存在點(diǎn)P,使四邊
8、形POP′C為菱形?若存在,請此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo):若不存在,請說明理由; (3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),四邊形ABCP的面積最大,并求出其最大值. 【答案】(1)y=﹣x2﹣2x+3;(2)存在.P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣,);(3)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣,),四邊形ABPC的面積的最大值為. 【方法點(diǎn)撥】 (1)利用待定系數(shù)法直接將B、C兩點(diǎn)直接代入y=x2+bx+c求解b,c的值即可得拋物線解析式; (2)利用菱形對(duì)角線的性質(zhì)及折疊的性質(zhì)可以判斷P點(diǎn)的縱坐標(biāo)為﹣,令y=﹣即可得x2﹣2x﹣3=﹣,解該方程即可確定P點(diǎn)坐標(biāo); (3)由于△ABC的面積為定值,當(dāng)四邊形ABCP的面積最大時(shí),△BPC
9、的面積最大;過P作y軸的平行線,交直線BC于Q,交x軸于F,易求得直線AC的解析式,可設(shè)出P點(diǎn)的橫坐標(biāo),然后根據(jù)拋物線和直線BC的解析式求出Q、P的縱坐標(biāo),即可得到PQ的長,以PQ為底,B點(diǎn)橫坐標(biāo)的絕對(duì)值為高即可求得△BPC的面積,由此可得到關(guān)于四邊形ABCP的面積與P點(diǎn)橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出四邊形ABCP的最大面積及對(duì)應(yīng)的P點(diǎn)坐標(biāo). 【解析】 (1)∵C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,3), ∴y=﹣x2+bx+3, 把A(﹣3,0)代入上式得,0=9﹣3b+3, 解得,b=﹣2, ∴該二次函數(shù)解析式為:y=﹣x2﹣2x+3; (2)存在.如圖1, 設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,
10、﹣x2﹣2x+3),PP′交CO于E, 當(dāng)四邊形POP'C為菱形時(shí),則有PC=PO,連接PP′,則PE⊥CO于E, ∴OE=CE=, 令﹣x2﹣2x+3=, 解得,x1=﹣,x2=(不合題意,舍去). ∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣,). (3)如圖2,過點(diǎn)P作y軸的平行線與BC交于點(diǎn)Q,與OA交于點(diǎn)F, 設(shè)P(x,﹣x2﹣2x+3),設(shè)直線AC的解析式為:y=kx+t, 則, 解得:, ∴直線AC的解析式為y=x+3, 則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,x+3), 當(dāng)0=﹣x2﹣2x+3, 解得:x1=1,x2=﹣3, ∴AO=3,OB=1,則AB=4, S四邊形ABCP=S
11、△ABC+S△APQ+S△CPQ =AB?OC+QP?OF+QP?AF =×4×3+[(﹣x2﹣2x+3)﹣(x+3)]×3 =﹣(x+)2+. 當(dāng)x=﹣時(shí),四邊形ABCP的面積最大, 此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(﹣,),四邊形ABPC的面積的最大值為. 【思路引導(dǎo)】 此題考查了二次函數(shù)綜合題,需要掌握二次函數(shù)解析式的確定、菱形的判定和性質(zhì)以及圖形面積的求法等知識(shí),當(dāng)所求圖形不規(guī)則時(shí)通常要將其轉(zhuǎn)換為其他規(guī)則圖形面積的和差關(guān)系來求解. 【典例4】如圖,拋物線與y軸交于A點(diǎn),過點(diǎn)A的直線與拋物線交于另一點(diǎn)B,過點(diǎn)B作BC⊥x軸,垂足為點(diǎn)C(3,0). (1)求
12、直線AB的函數(shù)關(guān)系式; (2)動(dòng)點(diǎn)P在線段OC上從原點(diǎn)出發(fā)以每秒一個(gè)單位的速度向C移動(dòng),過點(diǎn)P作PN⊥x軸,交直線AB于點(diǎn)M,交拋物線于點(diǎn)N. 設(shè)點(diǎn)P移動(dòng)的時(shí)間為t秒,MN的長度為s個(gè)單位,求s與t的函數(shù)關(guān)系式,并寫出t的取值范圍; (3)設(shè)在(2)的條件下(不考慮點(diǎn)P與點(diǎn)O,點(diǎn)C重合的情況),連接CM,BN,當(dāng)t為何值時(shí),四邊形BCMN為平行四邊形?問對(duì)于所求的t值,平行四邊形BCMN是否菱形?請說明理由 【答案】(1);(2) (0≤t≤3);(3)t=1或2時(shí);四邊形BCMN為平行四邊形;t=1時(shí),平行四邊形BCMN是菱形,t=2時(shí),平行四邊形BCMN不是菱形,理由見解析.
13、【解析】 解:(1)x=0時(shí),y=1, ∴點(diǎn)A的坐標(biāo)為:(0,1), ∵BC⊥x軸,垂足為點(diǎn)C(3,0), ∴點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為3, 當(dāng)x=3時(shí),y=, ∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(3,), 設(shè)直線AB的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b, , 解得,, 則直線AB的函數(shù)關(guān)系式 (2)當(dāng)x=t時(shí),y=t+1, ∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(t,t+1), 當(dāng)x=t時(shí), ∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為 (0≤t≤3); (3)若四邊形BCMN為平行四邊形,則有MN=BC, ∴, 解得t1=1,t2=2, ∴當(dāng)t=1或2時(shí),四邊形BCMN為平行四邊形, ①當(dāng)t=1時(shí),MP=,PC=2, ∴MC==MN,此時(shí)四邊
14、形BCMN為菱形, ②當(dāng)t=2時(shí),MP=2,PC=1, ∴MC=≠M(fèi)N,此時(shí)四邊形BCMN不是菱形. 【典例5】已知,在平面直角坐標(biāo)系內(nèi)一直線l1:y=-x+3分別與x軸、y軸交于A、B兩點(diǎn),拋物線y=-x2+bx+c經(jīng)過A、B兩點(diǎn),y軸右側(cè)部分拋物線上有一動(dòng)點(diǎn)C,過點(diǎn)C作y軸的平行線交直線l1于點(diǎn)D. (1)求拋物線的函數(shù)表達(dá)式; (2)如圖1,C在第一象限,求以CD為直徑的⊙E的最大面積,并判斷此時(shí)⊙E與拋物線的對(duì)稱軸是否相切?若不相切,求出使得⊙E與該拋物線對(duì)稱軸相切時(shí)點(diǎn)C的橫坐標(biāo); (3)坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在點(diǎn)M,使B、C、D、M為頂點(diǎn)的四邊形為菱形?若存在,直接寫出點(diǎn)M
15、的坐標(biāo);不存在,請說明理由. 【答案】(1)y=-x2+2x+3;(2)不相切, C的橫坐標(biāo)分別為2和5-172;(3)M(0,1),(2,3)(0,1-32),(0,1+32). 【解析】 解:(1)直線l1:y=-x+3分別與x軸、y軸交于A、B兩點(diǎn),可得A點(diǎn)(3,0),B點(diǎn)(0,3),將A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)代入y=-x2+bx+c,可得 0=-9+3b+c3=c,可得b=2,c=3 ∴拋物線的函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=-x2+2x+3; (2)①可得拋物線對(duì)稱軸為:x=-b2a=1, ∵ C在第一象限,以CD為直徑的⊙E的最大面積,即CD最長時(shí),圓的面積最大, 設(shè)直線CD的橫坐標(biāo)為t,0
16、<t<3, ∴D點(diǎn)坐標(biāo)(t,-t+3),C點(diǎn)坐標(biāo)(t,-t2+2t+3), ∴ |CD|=-t2+2t+3-(-t+3)= -t2+3t(0<t<3), ∴當(dāng)t=-b2a=32時(shí),CD最長,此時(shí)CD最長為94, 此時(shí)圓E的半徑為98,此時(shí)CD與對(duì)稱軸的距離為32-1=12≠98, 故不相切. ②當(dāng)CD在對(duì)稱軸右邊時(shí),即1<t<3時(shí) |CD|= -t2+3t(1<t<3);圓E的半徑為t-1, 可得|CD|=2r;-t2+3t=2(t-1),解得:t1=-1(舍去); t2=2; 當(dāng)CD在對(duì)稱軸左邊時(shí),即即0<t<1時(shí), 有-t2+3t=2(1-t),解得:t1=5+172
17、(舍去), t2=5-172; 綜上所述:t=2或t=5-172,⊙E與該拋物線對(duì)稱軸相切. (3)存在,由菱形性質(zhì)可得M點(diǎn)坐標(biāo)(0,1),(2,3)(0,1-32),(0,1+32). 【典例6】如圖,二次函數(shù)y=-x2+3x+m的圖象與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為B(4,0),另一個(gè)交點(diǎn)為A,且與y軸相交于C點(diǎn) (1)求m的值及C點(diǎn)坐標(biāo); (2)在直線BC上方的拋物線上是否存在一點(diǎn)M,使得它與B,C兩點(diǎn)構(gòu)成的三角形面積最大,若存在,求出此時(shí)M點(diǎn)坐標(biāo);若不存在,請簡要說明理由 (3)P為拋物線上一點(diǎn),它關(guān)于直線BC的對(duì)稱點(diǎn)為Q,當(dāng)四邊形PBQC為菱形時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo)(直接寫出答案);
18、 【答案】(1)m=4, C(0,4) (2) 存在, M(2,6) (3)P點(diǎn)坐標(biāo)為(1+5,1+5)或(1-5,1-5) 【解析】解:(1) 將點(diǎn)B(4,0)的坐標(biāo)代入二次函數(shù)y=-x2+3x+m,即-42+3×4+m=0,解得m=4,故二次函數(shù)解析式為y=-x2+3x+4,令x=0,解得y=4,故C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,4); (2)存在, 理由:∵B(4,0),C(0,4) ∴直線BC的解析式為y=-x+4, 當(dāng)直線BC向上平移b單位后和拋物線只有一個(gè)公共點(diǎn)時(shí),△MBC面積最大, ∴y=-x+4+by=-x2+3x+4 整理得:x2-4x+b=0 ∴?=16-4
19、b=0, ∴b=4 ∴x=2y=6 ∴M(2,6) (3) 如圖2、圖3所示,連接PQ交BC于點(diǎn)G。 因?yàn)樗倪呅蜳BQC是菱形,所以G為BC的中點(diǎn), 因?yàn)辄c(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別為(4,0)、(0,4),所以由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得G點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2), 由(2)可知直線BC的解析式為y=-x+4, 由于PG⊥BC,所以設(shè)直線PG的解析式為y=x+b, 將G(2,2)代入,求得直線PG的解析式為y=x, 將直線PG的解析式與拋物線解析式聯(lián)立得: y=-x2+3x+4y=x,消去y得:x=-x2+3x+4, 解得:x=1±5, 將x=1+5代入直線PG的解析式得y=1
20、+5, 將x=1-5代入直線PG的解析式得y=1-5, 故當(dāng)四邊形PBQC為菱形時(shí),P點(diǎn)坐標(biāo)為(1+5,1+5)或(1-5,1-5). 【典例7】定義:對(duì)于拋物線y=ax2+bx+c(a、b、c是常數(shù),a≠0),若b2=ac,則稱該拋物線為黃金拋物線.例如:y=x2﹣x+1是黃金拋物線 (1)請?jiān)賹懗鲆粋€(gè)與上例不同的黃金拋物線的解析式; (2)將黃金拋物線y=x2﹣x+1沿對(duì)稱軸向下平移3個(gè)單位 ①直接寫出平移后的新拋物線的解析式; ②新拋物線如圖所示,與x軸交于A、B(A在B的左側(cè)),與y軸交于C,點(diǎn)P是直線BC下方的拋物線上一動(dòng)點(diǎn),連結(jié)PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到
21、四邊形POP′C,那么是否存在點(diǎn)P,使四邊形POP′C為菱形?若存在,請求出此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由. ③當(dāng)直線BC下方的拋物線上動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí),四邊形 OBPC的面積最大并求出此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo)和四邊形OBPC的最大面積. 【答案】(1)y=x2+x+1;(2)①:y=x2﹣x﹣2;②存在P點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣1);當(dāng)x=1時(shí),最大值是3,P(1,﹣2) 【解析】 解:(1)不唯一,例如:y=x2+x+1; (2)①:y=x2﹣x﹣2; ②存在點(diǎn)P,如圖1,使四邊形POP′C為菱形. 設(shè)P點(diǎn)坐標(biāo)為(x,x2﹣x﹣2),PP′交CO于E 若四邊形POP′C是
22、菱形,則有PC=PO. 連結(jié)PP′則PE⊥CO于E, ∴OE=EC=1, ∴y=﹣1, ∴x2﹣x﹣2=﹣1 解得x1=,x2=(不合題意,舍去) ∴P點(diǎn)的坐標(biāo)為(,﹣1); ③過點(diǎn)P作y軸的平行線與BC交于點(diǎn)Q,與OB交于點(diǎn)F,如圖2 設(shè)P(x,x2﹣x﹣2), 易得,直線BC的解析式:y=x﹣2 則Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,x﹣2). S四邊形OBPC=S△OBC+S△BPQ+S△CPQ =OB?OC+QP?OF+QP?FB= =﹣(x﹣1)2+3, 當(dāng)x=1時(shí),四邊形OBPC的面積最大 此時(shí)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,﹣2), 四邊形OBPC的面積最大值是3. 【典例
23、8】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2-2ax-3a(a<0)與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),經(jīng)過點(diǎn)A的直線l:y=kx+b與y軸負(fù)半軸交于點(diǎn)C,與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)為D,且CD=4AC. (1)求A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及拋物線的對(duì)稱軸; (2)求直線l的函數(shù)解析式(其中k,b用含a的式子表示); (3)點(diǎn)E是直線l上方的拋物線上的動(dòng)點(diǎn),若△ACE的面積的最大值為,求a的值; (4)設(shè)P是拋物線的對(duì)稱軸上的一點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線上,以點(diǎn)A,D,P,Q為頂點(diǎn)的四邊形能否成為矩形?若能,直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不能,請說明理由. 【答案】(1)A(﹣1,0),B(3,
24、0),x=1;(2)y=ax+a;(3);(4)以點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形,(1,﹣)或(1,﹣4). 【思路引導(dǎo)】 (1)解方程即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)直線l:y=kx+b過A(﹣1,0),得到直線l:y=kx+k,解方程得到點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4,求得k=a,得到直線l的函數(shù)表達(dá)式為y=ax+a;(3)過E作EF∥y軸交直線l于F,設(shè)E(x,ax2﹣2ax﹣3a),得到F(x,ax+a),求出EF=ax2﹣3ax﹣4a,根據(jù)三角形的面積公式列方程即可得到結(jié)論;(4)令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,得到D(4,5a),設(shè)P(1,m),①若AD是矩形
25、ADPQ的一條邊,②若AD是矩形APDQ的對(duì)角線,列方程即可得到結(jié)論. 【解析】 (1)當(dāng)y=0時(shí),ax2﹣2ax﹣3a=0, 解得:x1=﹣1,x2=3, ∴A(﹣1,0),B(3,0), 對(duì)稱軸為直線x==1; (2)∵直線l:y=kx+b過A(﹣1,0), ∴0=﹣k+b, 即k=b, ∴直線l:y=kx+k, ∵拋物線與直線l交于點(diǎn)A,D, ∴ax2﹣2ax﹣3a=kx+k, 即ax2﹣(2a+k)x﹣3a﹣k=0, ∵CD=4AC, ∴點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4, ∴﹣3﹣=﹣1×4, ∴k=a, ∴直線l的函數(shù)表達(dá)式為y=ax+a; (3)過E作
26、EF∥y軸交直線l于F,設(shè)E(x,ax2﹣2ax﹣3a),則F(x,ax+a), ∴EF=ax2﹣2ax﹣3a﹣ax﹣a=ax2﹣3ax﹣4a, ∴S△ACE=S△AFE﹣S△CEF=(ax2﹣3ax﹣4a)(x+1)﹣(ax2﹣3ax﹣4a)x=(ax2﹣3ax﹣4a)=a(x﹣)2﹣a, ∴△ACE的面積的最大值=﹣a, ∵△ACE的面積的最大值為, ∴﹣a=, 解得; (4)以點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形, 令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0, 解得:x1=﹣1,x2=4, ∴D(4,5a), ∵拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1,
27、 設(shè)P(1,m), ①若AD是矩形ADPQ的一條邊,則易得Q(﹣4,21a), ∴m=21a+5a=26a,則P(1,26a), ∵四邊形ADPQ是矩形, ∴∠ADP=90°, ∴AD2+PD2=AP2, ∴52+(5a)2+32+(26a﹣5a)2=22+(26a)2, 即a2=, ∵a<0, ∴a=﹣, ∴P(1,﹣); ②若AD是矩形APDQ的對(duì)角線,則易得Q(2,﹣3a), ∴m=5a﹣(﹣3a)=8a,則P(1,8a), ∵四邊形APDQ是矩形, ∴∠APD=90°, ∴AP2+PD2=AD2, ∴(﹣1﹣1)2+(8a)
28、2+(1﹣4)2+(8a﹣5a)2=52+(5a)2, 即a2=, ∵a<0, ∴a=﹣ , ∴P(1,﹣4), 綜上所述,點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形,點(diǎn)P(1,﹣)或(1,﹣4). 【方法總結(jié)】 本題考查了待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,三角形面積的計(jì)算,平行四邊形的性質(zhì),勾股定理,正確的作出輔助線是解題的關(guān)鍵. 【典例9】如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線()與x軸交于A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),經(jīng)過點(diǎn)A的直線l:與y軸負(fù)半軸交于點(diǎn)C,與拋物線的另一個(gè)交點(diǎn)為D,且CD=4AC. (1)直接寫出點(diǎn)A的坐標(biāo),并求直線l的函數(shù)表達(dá)式(其中k,b用含a的式子表示)
29、; (2)點(diǎn)E是直線l上方的拋物線上的動(dòng)點(diǎn),若△ACE的面積的最大值為,求a的值; (3)設(shè)P是拋物線的對(duì)稱軸上的一點(diǎn),點(diǎn)Q在拋物線上,以點(diǎn)A,D,P,Q為頂點(diǎn)的四邊形能否成為矩形?若能,求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不能,請說明理由. 【答案】(1)A(-1,0),;(2);(3)P的坐標(biāo)為(1,)或(1,-4). 【解析】 解:(1)∵=,令y=0,得到,, ∴A(-1,0),B(3,0), ∵直線l經(jīng)過點(diǎn)A, ∴,, ∴, 令,即, ∵CD=4AC, ∴點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為4, ∴, ∴, ∴直線l的函數(shù)表達(dá)式為; (2)過點(diǎn)E作EF∥y軸,交直線l于點(diǎn)F,設(shè)E(,),
30、則F(,), EF==, S△ACE=S△AFE-S△CFE= ==, ∴△ACE的面積的最大值為, ∵△ACE的面積的最大值為, ∴ ,解得; (3)令,即,解得,, ∴D(4,5a), ∵, ∴拋物線的對(duì)稱軸為,設(shè)P(1,m), ①若AD是矩形的一條邊,則Q(-4,21a),m=21a+5a=26a,則P(1,26a), ∵四邊形ADPQ為矩形, ∴∠ADP=90°, ∴, ∴,即 , ∵, ∴, ∴P1(1,); ②若AD是矩形的一條對(duì)角線,則線段AD的中點(diǎn)坐標(biāo)為( ,),Q(2,),m=,則P(1,8a), ∵四邊形APDQ為
31、矩形,∴∠APD=90°, ∴, ∴,即 , ∵,∴,∴P2(1,-4). 綜上所述,以點(diǎn)A、D、P、Q為頂點(diǎn)的四邊形能成為矩形,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,)或(1,-4). 【典例10】如圖1,拋物線y=﹣33x2+233x+3與x軸分別交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),與y軸交于C點(diǎn).經(jīng)過點(diǎn)A的直線l與y軸交于點(diǎn)D(0,﹣3). (1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及直線l的表達(dá)式; (2)如圖2,直線l從圖中的位置出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度沿x軸的正方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)中直線l與x軸交于點(diǎn)E,與y軸交于點(diǎn)F,點(diǎn)A 關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)為A′,連接FA′、BA′,設(shè)直線l的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(
32、t>0)秒.探究下列問題: ①請直接寫出A′的坐標(biāo)(用含字母t的式子表示); ②當(dāng)點(diǎn)A′落在拋物線上時(shí),求直線l的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的值,判斷此時(shí)四邊形A′BEF的形狀,并說明理由; (3)在(2)的條件下,探究:在直線l的運(yùn)動(dòng)過程中,坐標(biāo)平面內(nèi)是否存在點(diǎn)P,使得以P,A′,B,E為頂點(diǎn)的四邊形為矩形?若存在,請直接寫出點(diǎn)P的坐標(biāo); 若不存在,請說明理由. 【答案】(1)y=﹣3x﹣3;(2)見解析(3)存在 【解析】(1)當(dāng)y=0時(shí),﹣33x2+233x+3=0,解得x1=﹣1,x2=3,則A(﹣1,0),B(3,0), 設(shè)直線l的解析式為y=kx+b, 把A(﹣1,0),D(0,
33、﹣3)代入得-k+b=0b=-3,解得k=-3b=-3, ∴直線l的解析式為y=﹣3x﹣3; (2)①作A′H⊥x軸于H,如圖, ∵OA=1,OD=3, ∴∠OAD=60°, ∵EF∥AD, ∴∠AEF=60°, ∵點(diǎn)A 關(guān)于直線l的對(duì)稱點(diǎn)為A′, ∴EA=EA′=t,∠A′EF=∠AEF=60°, 在Rt△A′EH中,EH=12EA′=12t,A′H=3EH=32t, ∴OH=OE+EH=t﹣1+12t=32t﹣1, ∴A′(32t﹣1,32 t); ②把A′(32t﹣1,32 t)代入y=﹣33x2+233x+3得﹣33(32t﹣1
34、)2+233(32t﹣1)+3=32t, 解得t1=0(舍去),t2=2, ∴當(dāng)點(diǎn)A′落在拋物線上時(shí),直線l的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的值為2; 此時(shí)四邊形A′BEF為菱形,理由如下: 當(dāng)t=2時(shí),A′點(diǎn)的坐標(biāo)為(2,3),E(1,0), ∵∠OEF=60° ∴OF=3OE=3,EF=2OE=2, ∴F(0,3), ∴A′F∥x軸, ∵A′F=BE=2,A′F∥BE, ∴四邊形A′BEF為平行四邊形, 而EF=BE=2, ∴四邊形A′BEF為菱形; (3)存在,如圖: 當(dāng)A′B⊥BE時(shí),四邊形A′BEP為矩形,則32t﹣1=3,解得t=83,則A′(3,433),
35、 ∵OE=t﹣1=53, ∴此時(shí)P點(diǎn)坐標(biāo)為(53,433); 當(dāng)A′B⊥EA′,如圖,四邊形A′BPE為矩形,作A′Q⊥x軸于Q, ∵∠AEA′=120°, ∴∠A′EB=60°, ∴∠EBA′=30° ∴BQ=3A′Q=3?32t=32t, ∴32t﹣1+32t=3,解得t=43, 此時(shí)A′(1,233),E(13,0), 點(diǎn)A′向左平移23個(gè)單位,向下平移233個(gè)單位得到點(diǎn)E,則點(diǎn)B(3,0)向左平移23個(gè)單位,向下平移233個(gè)單位得到點(diǎn)P,則P(73,﹣233), 綜上所述,滿足條件的P點(diǎn)坐標(biāo)為(53,433)或(73,﹣233). 初中數(shù)學(xué)中考備課必備
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 高考化學(xué)-一輪復(fù)習(xí)-第1章-認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)-第3節(jié)-物質(zhì)的量-氣體摩爾體積課件
- 2022年蘇教版九年級(jí)物理下《信息與-信息的傳遞》課件(公開課)
- 2022年數(shù)學(xué)八上《角平分線的性質(zhì)2》課件(新人教版)
- 耳針療法介紹
- 距離測量與直線定向
- 公司文化建設(shè)規(guī)劃實(shí)施草案課件
- 新版PEP小學(xué)英語五年級(jí)下冊第一單元英語-課件
- 532平行線的性質(zhì)
- 冠心病冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病
- 營養(yǎng)午餐 (2)(教育精
- 新人教道德與法制第二課青春的心弦——青春萌動(dòng)(教育精
- 單髁置換術(shù)
- 呼氣末二氧化碳分壓監(jiān)測的臨床應(yīng)用
- 第一節(jié)人類的起源和發(fā)展(教育精
- 第四章-領(lǐng)導(dǎo)行為理論-領(lǐng)導(dǎo)學(xué)教學(xué)課件