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一次函数动点问题(教师版)

一次函数动点问题(教师版)
一次函数动点问题(教师版)

一次函数动点问题(教

师版)

https://www.doczj.com/doc/c310500215.html,work Information Technology Company.2020YEAR

一次函数动点问题

一、选择与填空

1.如图1,点A 的坐标为(1,0),点B 在直线y x =-上运动,当线段AB 最短时,点B 的坐标为

A .(0,0)

B .(

12,-12

) C .(2,-2) D .(-12,1

2

2. 如图1,在直角梯形ABCD 中,动点P 从点B 出发,沿BC ,CD 运动至点D 停止.设点P 运动的路程为x ,△ ABP 的面积为y ,如果y 关于x 的函数图象如图2所示,则△BCD 的面积是( ) A .3 B .4 C .5 D .6

3.如图,点G 、D 、C 在直线a 上,点E 、F 、A 、B 在直线b 上,若a b Rt GEF ∥,△从如图所示的位置出发,沿直线b 向右匀速运动,直到EG 与BC 重合.运动过程中GEF △与矩形ABCD 重合部分....

的面积(S )随时间(t )变化的图象大致是( )

4.如图,动点P 从点A 出发,沿线段AB 运动至点B 后,立即按原路返回,点P 在运动过程中速度大小不变,则以点A 为圆心,线段AP 长为半径的圆的面积S 与点P 的运动时间t 之间的函数图象大致为( )

O S

t O

S t O

S t O

S t

A P B

A .

B .

C .

D .

(第4题)

图1

2 O

5 x A B C

P D 图1

G D C E F A B b a (第3题s t O A s t O B C s t O D s

t O

二、存在性问题

1.如图,以等边△OAB 的边OB 所在直线为x 轴,点O 为坐标原点,使点A 在第一象限建立平面直角坐标系,其中△OAB 边长为6个单位,点P 从O 点出发沿折线OAB 向B 点以3单位/秒的速度向B 点运动,点Q 从O 点出发以2单位/秒的速度沿折线OBA 向A 点运动,两点同时出发,运动时间为t (单位:秒),当两点相遇时运动停止.

① 点A 坐标为_____________,P 、Q 两点相遇时交点的坐标为________________; ② 当t =2时,S =△OPQ ____________;当t =3时,OPQ S =△____________;

③ 设△OPQ 的面积为S ,试求S 关于t 的函数关系式;

④ 当△OPQ 的面积最大时,试求在y 轴上能否找一点M ,使得以M 、P 、Q 为顶点的三角形是Rt △,若能找到请求出M 点的坐标,若不能找到请简单说明理由。

2.如图①,过点(1,5)和(4,2)两点的直线分别与x 轴、y 轴交于A 、B 两点.

(1)如果一个点的横、纵坐标均为整数,那么我们称这个点是格点.图中阴影部分(不包括边界)所含格点的个数有

_________ 个(请直接写出结果);

(2)设点C (4,0),点C 关于直线AB 的对称点为D ,请直接写出点D 的坐标 _________ ; (3)如图②,请在直线AB 和y 轴上分别找一点M 、N 使△CMN 的周长最短,在图②中作出图形,并求出点N 的坐标.

考点:一次函数综合题。

x

y

O

A

B x y

O

A

B x

y

O

A

B

分析:(1)先利用待定系数法求得直线AB的解析式为y=﹣x+6;再分别把x=2、3、4、5代入,求出对应的纵坐标,从而得到图中阴影部分(不包括边界)所含格点的坐标;

(2)首先根据直线AB的解析式可知△OAB是等腰直角三角形,然后根据轴对称的性质即可求出点D 的坐标;

(3)作出点C关于直线y轴的对称点E,连接DE交AB于点M,交y轴于点N,则此时△CMN的周长最短.由D、E两点的坐标利用待定系数法求出直线DE的解析式,再根据y轴上点的坐标特征,即可求出点N的坐标.

解答:解:(1)设直线AB的解析式为y=kx+b,

把(1,5),(4,2)代入得,

kx+b=5,4k+b=2,

解得k=﹣1,b=6,

∴直线AB的解析式为y=﹣x+6;

当x=2,y=4;

当x=3,y=3;

当x=4,y=2;

当x=5,y=1.

∴图中阴影部分(不包括边界)所含格点的有:

(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),

(2,1),(2,2),(2,3),

(3,1),(3,2),

(4,1).

一共10个;

(2)∵直线y=﹣x+6与x轴、y轴交于A、B两点,

∴A点坐标为(6,0),B点坐标为(0,6),

∴OA=OB=6,∠OAB=45°.

∵点C关于直线AB的对称点为D,点C(4,0),

∴AD=AC=2,AB⊥CD,

∴∠DAB=∠CAB=45°,

∴∠DAC=90°,

∴点D的坐标为(6,2);

(3)作出点C关于直线y轴的对称点E,连接DE交AB于点M,交y轴于点N,则NC=NE,点E(﹣4,0).

又∵点C关于直线AB的对称点为D,∴CM=DM,

∴△CMN的周长=CM+MN+NC=DM+MN+NE=DE,此时周长最短.

设直线DE的解析式为y=mx+n.

把D(6,2),E(﹣4,0)代入,得

6m+n=2,﹣4m+n=0,

解得m=,n=,

∴直线DE的解析式为y=x+.

令x=0,得y=,

∴点N的坐标为(0,).

故答案为10;(6,2).

3.如图,在平面直角坐标系xOy 中,直线1y x =+与3

34

y x =-+交于点A ,分别交x 轴于

点B 和点C ,点D 是直线AC 上的一个动点.

(1)求点A B C ,,的坐标.

(2)当CBD △为等腰三角形时,求点D 的坐标. (3)在直线AB 上是否存在点E ,使得以点E D O A ,,,

为顶点的四边形是平行四边形?

4.如图,四边形OABC 为直角梯形,BC ∥OA ,A (9,0),C (0,4),AB=5. 点M 从点O 出发以每秒2个单位长度的速度向点A 运动;点N 从点B 同时出发,以每秒1个单位长度的速度向点C 运动.其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动. (1)求直线AB 的解析式;

(2)t 为何值时,直线MN 将梯形OABC 的面积分成1:2两部分;

(3)当t=1时,连接AC 、MN 交于点P ,在平面内是否存在点Q ,使得以点N 、P 、A 、Q 为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,直接写出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.

考点:一次函数综合题。

分析:(1)作BD ⊥OA 于点D ,利用勾股定理求出AD 的值,从而求出B 点的坐标,利用待定系数法求出直线AB 的解析式;

A y

x

D C

O

B

(2)梯形面积分为1:2的两部分,要注意分两种去情况进行分别计算,利用面积比建立等量关系求出t的值.

(3)M、N两点的坐标求出MN的解析式和AC的解析式,利用直线与方程组的关系求出P点坐标,利用三角形全等求出Q、Q1的坐标,求出直线Q1P、QN的解析式,再求出其交点坐标就是Q2的坐标.

解答:解:(1)作BD⊥0A于点D.

∴BD=4,

∵AB=5,

由勾股定理得AD=3

∴OD=6

∴B(6,4)

设直线AB的解析式为:y=kx+b,由题意得

解得:

∴直线AB的解析式为:;

(2)设t秒后直线MN将梯形OABC的面积分成1:2两部分,则

BN=t,CN=6﹣t,OM=2t,MA=9﹣2t

当S四边形OMNC:S四边形NMAB=1:2时

解得:t=﹣1(舍去)

当S四边形OMNC:S四边形NMAB=2:1时

解得t=4

∴t=4时,直线MN将梯形OABC的面积分成1:2两部分.

(3)存在满足条件的Q点,如图:Q(9.5,2),Q1(8.5,﹣2),Q2(0.5,6).

点评:本题是一道一次函数的综合试题,考查了用待定系数法求函数的解析式,图形的面积,直线的解析式与二元一次方程组的关系,勾股定理及三角形全等的性质的运用.

5.在平面直角坐标系中,△AOC中,∠ACO=90°.把AO绕O点顺时针旋转90°得OB,连接AB,作BD⊥直线CO于D,点A的坐标为(﹣3,1).

(1)求直线AB的解析式;

(2)若AB中点为M,连接CM,动点P、Q分别从C点出发,点P沿射线CM以每秒个单位长度的速度运动,点Q沿线段CD以每秒1个长度的速度向终点D运动,当Q点运动到D点时,P、Q同时停止,设△PQO的面积为S(S≠0),运动时间为T秒,求S与T的函数关系式,并直接写出自变量T的取值范围;

(3)在(2)的条件下,动点P在运动过程中,是否存在P点,使四边形以P、O、B、N(N为平面上一点)为顶点的矩形?若存在,求出T的值.

考点:一次函数综合题。

分析:(1)先求出点B的坐标,再代入一次函数的解析式即可;

(2)根据AB中点为M,求出点M的坐标,再求出CM的解析式,过点P做PH⊥CO交CO于点H,用t表示出OQ和PH的长,根据S=OQ?PH即可求出S与T的函数关系式;

(3)此题需分四种情况分别求出T的值即可.

解答:解:(1)∵∠AOB=90°,

∴∠AOC+∠BOC=90°

∵BD垂直于CD

∵∠BDO=90°,

∠OBD+∠BOD=90°,

∠AOC=∠BOD,

∵OA=OB∠AOC=∠BOD=90°,

∴△AOC≌△OBD,

∴AC=OD,CO=BD

∵A (﹣3,1),

∴AC=OC=1,OC=BD=3, ∴B (1,3), ∴y=x+;

(2)M (﹣1,2),C (﹣3,0), ∴直线MC 的解析式为:y=x+3 ∴∠MCO=45°,

过点P 做PH ⊥CO 交CO 于点H ,

S=OQ?PH=(3﹣t )×t=t 2+t (0<t <3) 或S=(t ﹣3)t=t 2﹣t (3<t≤4);

(3)t 1=,t 2=,t 3=

,t 4=2.

点评:此题考查了一次函数的综合应用,解题时要注意分类讨论,关键是能用t 表示出线段的长度求出解析式.

三、计算问题

1.如图,直线1l 的解析表达式为33y x =-+,且1l 与x 轴交于点D ,直线2l 经过点

A B ,,直线1l ,2l 交于点C . (1)求直线2l 的解析表达式;

(2)求ADC △的面积;

(3)在直线2l 上存在异于点C 的另一点P ,使得ADP △与ADC △的面积相等,请直接..写出点P 的坐标.

(4)若点H 为坐标平面内任意一点,在坐标平面内是否存在这样的点H ,使以A 、D 、C 、H 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点H 的坐标;若不存在,请说明理由.

考点:一次函数综合题。 专题:综合题。

分析:(1)结合图形可知点B和点A在坐标,故设l2的解析式为y=kx+b,由图联立方程组求出k,b 的值;

(2)已知l1的解析式,令y=0求出x的值即可得出点D在坐标;联立两直线方程组,求出交点C的坐标,进而可求出S△ADC;

(3)△ADP与△ADC底边都是AD,面积相等所以高相等,ADC高就是C到AD的距离;

(4)存在;根据平行四边形的性质,可知一定存在4个这样的点,规律为H、C坐标之和等于A、D 坐标之和,设出代入即可得出H的坐标.

解答:解:(1)设直线l2的解析表达式为y=kx+b,

由图象知:x=4,y=0;

x=3,,

∴,

∴,

∴直线l2的解析表达式为;

(2)由y=﹣3x+3,令y=0,得﹣3x+3=0,

∴x=1,

∴D(1,0);

由,

解得,

∴C(2,﹣3),

∵AD=3,

∴S△ADC=×3×|﹣3|=;

(3)△ADP与△ADC底边都是AD,面积相等所以高相等,

ADC高就是C到AD的距离,即C纵坐标的绝对值=|﹣3|=3,

则P到AB距离=3,

∴P纵坐标的绝对值=3,点P不是点C,

∴点P纵坐标是3,

∵y=1.5x﹣6,y=3,

∴1.5x﹣6=3

x=6,

所以点P的坐标为(6,3);

(4)存在;

(3,3)(5,﹣3)(﹣1,﹣3)

点评:本题考查的是一次函数的性质,三角形面积的计算以及平行四边形的性质等等有关知识,有一定的综合性,难度中等偏上.

2.如图,在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OA=3cm,OB=4cm,以点O为坐标原点建立坐标系,设P、Q分别为AB、OB边上的动点它们同时分别从点A、O向B点匀速运动,速度均为1cm/秒,设P、Q移动时间为t(0≤t≤4)

(1)过点P做PM⊥OA于M,求证:AM:AO=PM:BO=AP:AB,并求出P点的坐标(用t表示)

(2)求△OPQ面积S(cm2),与运动时间t(秒)之间的函数关系式,当t为何值时,S有最大值最大是多少

(3)当t为何值时,△OPQ为直角三角形?

(4)证明无论t为何值时,△OPQ都不可能为正三角形。若点P运动速度不变改变Q 的运动速度,使△OPQ为正三角形,求Q点运动的速度和此时t的值。

3.如图1,直线y=﹣kx+6k(k>0)与x轴、y轴分别相交于点A、B,且△AOB的面积是24.

(1)求直线AB的解析式;

(2)如图2,点P从点O出发,以每秒2个单位的速度沿折线OA﹣OB运动;同时点E从点O出发,以每秒1个单位的速度沿y轴正半轴运动,过点E作与x轴平行的直线l,与线段AB相交于点F,当点P与点F重合时,点P、E均停止运动.连接PE、PF,设△PEF的面积为S,点P运动的时间为t 秒,求S与t的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;

(3)在(2)的条件下,过P作x轴的垂线,与直线l相交于点M,连接AM,当tan∠MAB=时,求t 值.

考点:一次函数综合题;待定系数法求一次函数解析式;三角形的面积;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义。

分析:(1)根据x=0时,y=6k,y=0时,x=6,得出OB=6k,OA=6.再利用S△AOB=24,求出即可;(2)根据当点P在OA上运动时,0<t≤3,以及当点P在AB上运动时,利用三角形相似的性质求出即可;

(3)利用当点P在OA上时,点M在点F左侧,以及当点P在AB上时,分别得出t的值即可.

解答:解:(1)令x=0时,y=6k(k>0);

令y=0时,x=6,

∴OB=6k,OA=6.S△AOB=24,

∴,

解得,

∴AB的解析式为;

(2)根据题意,OE=t,EF∥OA,

∴△BEF∽△BOA,

∴,

∴,

①当点P在OA上运动时,0<t≤3,过P作PH⊥EF,垂足是H,

则PH=OE=t,∴,∴;

②当点P在AB上运动时,过P作PG⊥OA,垂足是G,直线PG与EF相交于点R,则GR=OE=t.

在△APG中,PG∥OB∴△APG∽△ABO,

∴,

∴,∴,

当P与F重合时,有PG=OE,此时,解得t=8.PR=GR﹣PG,

∴,

∴,

当3<t<8时,,

综上所述,求得的解析式是;

(3)①当点P在OA上时,点M在点F左侧.过点M作MD⊥AB,垂足是D,过点F作FS⊥OA,垂足是S,

∴FS=OE=t,EM=OP=2t.

在△MFD中,,

∴.

在△MAD中,,

∴AD=8k=AF+DF=AF+3k,

∴AF=5k=MF.在△AFS中,,

∴,MF=EF﹣EM,

∴,

解得,

当点P在OA上时,点M在点F右侧.可计算得出;

②当点P在AB上时,过点M作MD'⊥AB,垂足是D',

在△PMD′中,=,

令MD′=3m,则PD′=4m,MP=5m,AD′=6m.AP=AD′﹣PD′,

∴AP=2m,,

∴,

解得,

综上所述,满足要求的t值是或或.

点评:此题主要考查了一次函数的综合应用以及相似三角形的性质应用,根据已知得出M以及P点位置不同得出答案是解题关键.

4.如图,在平面直角坐标系中.四边形OABC是平行四边形.直线l经过O、C两点.点A 的坐标为(8,o),点B的坐标为(11.4),动点P在线段OA上从点O出发以每秒1个单位的速度向点A运动,同时动点Q从点A出发以每秒2个单位的速度沿A→B→C的方向向点C运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线O一C—B相交于点M。当P、Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动,设点P、Q运动的时间为t秒(0

t ).△MPQ的面积为S.

(1)点C的坐标为___________,直线l的解析式为___________.(每空l分,共2分) (2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围。

(3)试求题(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值。

(4)随着P、Q两点的运动,当点M在线段CB上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N。试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.

5.已知函数y=(6+3m)x+(n﹣4).

(1)如果已知函数的图象与y=3x的图象平行,且经过点(﹣1,1),先求该函数图象的解析式,再求该函数的图象与y=mx+n的图象以及y轴围成的三角形面积;

(2)如果该函数是正比例函数,它与另一个反比例函数的交点P到轴和轴的距离都是1,求出m和n 的值,写出这两个函数的解析式;

(3)点Q是x轴上的一点,O是坐标原点,在(2)的条件下,如果△OPQ是等腰直角三角形,写出满足条件的点Q的坐标.

考点:一次函数综合题;反比例函数与一次函数的交点问题。

分析:(1)根据所给的条件求出m,n的值,然后确定这两条直线,求出它们与y轴的交点坐标,以及这两条直线的交点坐标,从而求出面积.

(2)根据正比例函数可求出n的值,以及根据P点坐标的情况,确定函数式,P点的坐标有两种情况.

(3)等腰三角形的性质,有两边相等的三角形是等腰三角形,根据此可确定Q的坐标.

解答:解:(1)据题意得6+3m=3解得m=﹣1

把x=﹣1,y=1代入y=3x+n﹣4得n=8(1分)

∴已知函数为y=3x+4当x=0时y=4,A(0,4)

∴另一函数y=﹣x+8当x=0时y=8,B(0,8)(2分)

AB=4解得,C(1,7)(1分)

(1分)

(2)据题意可知n=4

设正比例函数y=(6+3m)x(6+3m≠0),反比例函数

根据正反比例函数的图象可知,

当点P的坐标为(1,1)或(﹣1,﹣1)时y=x,

当点P的坐标为(1,﹣1)或(﹣1,1)时,y=﹣x,(3分);

(3)Q(±1,0)Q(±2,0).(2分)

点评:本题考查一次函数的综合应用,关键是知道两直线平行斜率相等,以及正比例函数的形式以及反比例函数与一次函数的交点问题,以及等腰三角形的性质.

6.如图(1),直线y=kx+1与y轴正半轴交于A,与x轴正半轴交于B,以AB为边作正方形ABCD.(1)若C(3,m),求m的值;

(2)如图2,连AC,作BM⊥AC于M,E为AB上一点,CE交BM于F,若BE=BF,求证:

AC+AE=2AB;

(3)经过B、C两点的⊙O1交AC于S,交AB的延长线于T,当⊙O1的大小发生变化时,的值变吗?若不变证明并求其值;若变化,请说明理由.

考点:一次函数综合题。

专题:综合题。

分析:(1)作CE⊥x轴于E,可证△OAB≌△EBC,再根据线段相互间的关系即可求出CE的长,即m 的值;

(2)作GE⊥x轴于G,可以通过先求出AE与EB的关系,证明结论;

(3)连接CT,ST,ST交BC于M,可知的值为45°余弦的倒数,从而求解.

解答:解:(1)作CE⊥x轴于E,

易证△OAB ≌△EBC , ∴OB=OE ﹣BE=3﹣OA=2, ∴CE=2,即m=2;

(2)作GE ⊥x 轴于G , ∵BE=BF , ∴∠1=∠2, ∴∠3=∠4, ∴EG=GB , AE=EB , ∴AC=AB , ∵AE+EB=AB ,

∴AE=(2﹣)AB , ∴AC+AE=2AB ;

(3)连接CT ,ST ,ST 交BC 于M , 则AS=TS ,SC=SM ,∠STA=45°, ∴AS ﹣CS=MT , ∴

=

=

=

故的值不变.

点评:考查了一次函数综合题,考查了三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理和三角函数的知识,难度较大.

四、二次函数

1.如图,在矩形OABC 中,已知A 、C 两点的坐标分别为(40)(02)A C ,、,,D 为OA 的中点.设点P 是AOC ∠平分线上的一个动点(不与点O 重合). (1)试证明:无论点P 运动到何处,PC 总造桥与PD 相等;

(2)当点P 运动到与点B 的距离最小时,试确定过O P D 、、三点的抛物线的解析式; (3)设点E 是(2)中所确定抛物线的顶点,当点P 运动到何处时,PDE △的周长最小?求出此时点P 的坐标和PDE △的周长;

(4)设点N 是矩形OABC 的对称中心,是否存在点P ,使90CPN ∠=°若存在,请直接写出点P 的坐标.

解:(1)∵点D 是OA 的中点,∴2OD =,∴OD OC =. 又∵OP 是COD ∠的角平分线,∴45POC POD ∠=∠=°,

∴POC POD △≌△,∴PC PD =. ················ 3分 (2)过点B 作AOC ∠的平分线的垂线,垂足为P ,点P 即为所求. 易知点F 的坐标为(2,2),故2BF =,作PM BF ⊥,

∵PBF △是等腰直角三角形,∴1

12

PM BF ==,

∴点P 的坐标为(3,3).

∵抛物线经过原点,

∴设抛物线的解析式为2y ax bx =+. 又∵抛物线经过点(33)P ,和点(20)D ,,

∴有933420a b a b +=??+=?

解得12a b =??=-?

∴抛物线的解析式为22y x x =-. ················· 7分 (3)由等腰直角三角形的对称性知D 点关于AOC ∠的平分线的对称点即为C 点.

连接EC ,它与AOC ∠的平分线的交点即为所求的P 点(因为PE PD EC +=,而两点之间线段最短),此时PED △的周长最小.

∵抛物线22y x x =-的顶点E 的坐标(11)-,,C 点的坐标(02),,

设CE 所在直线的解析式为y kx b =+,则有12k b b +=-??=?,解得32k b =-??=?.

∴CE 所在直线的解析式为32y x =-+.

点P 满足32y x y x =-+??=?,解得121

2

x y ?

=????=??,故点P 的坐标为1122??

???,. PED △

的周长即是CE DE +=.

(4)存在点P ,使90CPN ∠=°.其坐标是1122??

???,或(22),.

······ 14分 3、已知:抛物线的对称轴为1x =-,与x 轴交于A B ,两点,与y 轴交于点C ,其中

()30A -,、()02C -,.

(1)求这条抛物线的函数表达式.

(2)已知在对称轴上存在一点P ,使得PBC △的周长最小.请求出点P 的坐标. (3)若点D 是线段OC 上的一个动点(不与点O 、点C 重合).过点D 作DE PC ∥交

x 轴于点E .

连接PD 、PE .设CD 的长为m ,PDE △的面积为S .求S 与m 之间的函数关系式.试说明S

解:(1)由题意得129302b a a b c c ?=???

-+=??

?

=-?? 解得23432a b c ?

=???=??=-???

∴此抛物线的解析式为224

233

y x x =+- ············ 3分

(2)连结AC 、BC .因为BC 的长度一定,所以PBC △周长最小,就是使

PC PB +最小.B 点关于对称轴的对称点是A 点,AC 与对称轴1x =-的交点即为所求的点P .

设直线AC 的表达式为y kx b =+

则302

k b b -+=??

=-?,

···························· 4分

解得232

k b ?

=-???=-?

∴此直线的表达式为2

23y x =--. ·············· 5分

把1x =-代入得4

3y =-

∴P 点的坐标为413?

?-- ??

?, ················· 6分 (3)S 存在最大值 ···················· 7分

理由:∵DE PC ∥,即DE AC ∥. ∴OED OAC △∽△. ∴OD OE OC OA =,即223

m OE -=. ∴33

3322

OE m AE OE m =-==,,

方法一: 连结OP

OED POE POD OED PDOE S S S S S S =-=+-△△△△四边形

=()()13411332132223222m m m m ????

?-?+?-?-?-?- ? ?????

=233

42

m m -+ ····················· 8分 (第24

∵3

04

-<

∴当1m =时,333

424

S =-+=最大 ············· 9分

方法二:

OAC OED AEP PCD S S S S S =---△△△△

=()1131341

323212222232

m m m m ????-?-?--??-?? ???

=()2

2333314244m m m -+=--+ ·············· 8分 ∵3

04

-<

∴当1m =时,3

4

S =最大 ················· 9分

2.如图,已知点A (-4,8)和点B (2,n )在抛物线2y ax =上.

(1) 求a 的值及点B 关于x 轴对称点P 的坐标,并在x 轴上找一点Q ,使得AQ +QB 最短,求出点Q 的坐标;

(2) 平移抛物线2y ax =,记平移后点A 的对应点为A ′,点B 的对应点为B ′,点C (-2,0)和点D (-4,0)是x 轴上的两个定点.

① 当抛物线向左平移到某个位置时,A ′C +CB ′ 最短,求此时抛物线的函数解析式;

② 当抛物线向左或向右平移时,是否存在某个位置,使四边形A ′B ′CD 的周长最短?若存在,求出此时抛物线的函数解析式;若不存在,请说明理由. 提示:

第(2)问,是“饮马问题”的变式运用,涉及到抛物线左移。答案见参考图。 ①方法一,A ′关于x 轴对称点A 〞,要使 A ′C+CB ′最短,点C 应在直线A 〞B ′上;

方法二,由(1)知,此时事实上,点Q 移到点C 位置,求CQ=14/5,即抛物线左移14/5单位;

②设抛物线左移b 个单位,则A '(-4-b,8)、B '(2-b,2)。∵CD=2,∴B '左移2个单位得到B ″(-b,2)位置,要使A ′D+C B '最短,只要A ′D+DB ″最短。则只有点D 在直线

A ″

B ″上。

解:(1) 将点A (-4,8)的坐标代入2y ax =,解得12

a =.

……1分

将点B (2,n )的坐标代入212

y x =,求得点B 的坐标为(2,2),

则点B 关于x 轴对称点P 的坐标为(2,-2).

直线AP 的解析式是5433

y x =-+.

令y =0,得45

x =.即所求点Q 的坐标是(45

,0).

(2)① 解法1:CQ =︱-2-45

︱=

14

5

, ……1分

故将抛物线212

y x =向左平移

14

5

个单位时,A ′C +CB ′最短, ……2分

此时抛物线的函数解析式为2

114()2

5

y x =+

. ……1分

解法2:设将抛物线212

y x =向左平移m 个单位,则平移后A ′,B ′的坐标分别为A ′(-4-

m ,8)和B ′(2-m ,2),点A ′关于x 轴对称点的坐标为A ′′(-4-m ,-8).

直线A ′′B ′的解析式为5543

3

3

y x m =+-. ……1分

要使A ′C +CB ′最短,点C 应在直线A ′′B ′上,

……1分 将点C (-2,0)代入直线A ′′B ′的解析式,解得145

m =

……1分

故将抛物线21

2

y x =向左平移

14

5

个单位时A ′C +CB ′最短,此时抛物线的函数解析式为2

114()2

5

y x =+

……1分

② 左右平移抛物线212

y x =,因为线段A ′B ′和CD 的长是定值,所以要使四边形A ′

B ′CD 的周长最短,只要使A ′D +CB ′最短;

……1分

第一种情况:如果将抛物线向右平移,显然有A ′D +CB ′>AD +CB ,因此不存在某个位置,使四边形A ′B ′CD 的周长最短.

……1分

第二种情况:设抛物线向左平移了b 个单位,则点A ′和点B ′的坐标分别为A ′(-4-b ,8)和B ′(2-b ,2).

因为CD =2,因此将点B ′向左平移2个单位得B ′′(-b ,2),

要使A ′D +CB ′最短,只要使A ′D +DB ′′最短. ……1分 点A ′关于x 轴对称点的坐标为A ′′(-4-b ,-8),

直线A ′′B ′′的解析式为5522

2

y x b =++.

……1分

要使A ′D +DB ′′最短,点D 应在直线A ′′B ′′上,将点D (-4,0)代入直线A ′′

B ′′的解析式,解得165

b =

. 故将抛物线向左平移时,存在某个位置,使四边形A ′B ′CD 的周长最短,此时抛物线的函数解析式为2

116()2

5

y x =+

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