二次函数与几何综合典题(含答案详解)
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二次函数与几何综合典题题
例1.已知抛物线)0(2
≠++=a c bx ax y 的顶点坐标为(3,-2),且与x 轴两交点间的距
离为4,求其解析式。
例2.已知二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的图像与x 轴交于不同的两点A 、B ,点A 在点B 的左边,与轴交于点C ,若△AOC 与△BOC 的面积之和为6,且这个二次函数的图像的顶点坐标为(2,-a ),求这个二次函数的解析式。
例3.已知二次函数)0(2≠++=a c bx ax y 的图像过点E (2,3),对称轴为x =1,它的图像与x 轴交于两点A 10,)0(),0,(2
22
12121=+x x x x x B x <且。
(1)求二次函数的解析式;
(2)在(1)中抛物线上是否存在点P ,使△POA 的面积等于△EOB 的面积?若存在,求出P 点的坐标;若不存在,说明理由。
例4.如图,抛物线)0(2
≠++=a c bx ax y 与x 轴、y 轴分别相交于A (-1,0)、B (3,0)、C(0,3)三点,其顶点为D 。
(1)求经过A 、B 、C 三点的抛物线的解析式; (2)求四边形ABDC 的面积;
(3)试判断△BCD 与△COA 是否相似?
若相似写出证明过程;若不相似请说明理由。
例5:如图,已知抛物线4:2
1-=x y l 的图像与X 轴交于A 、C 两点。 (1)若抛物线2l 与1l 关于x 轴对称,求2l 的解析式;
(2)若点B 是抛物线1l 上一动点(B 不与A,C 重合),以AC 为对角线,A ,B ,C 三点为顶点的平行四边形的第四个顶点记为D ,求证:点D 在2l 上;
(3)探索:当点B 分别位于1l 在x 轴上、下两部分的图像上时,平行四边形ABCD 的面积是否存在最大值或最小值?若存在,判断它们是何种特殊平行四边形并求出它的面积;若不存在,请说明理由。
例 6.如图,已知:m ,n 是方程0562
=+-x x 的两个实数根,且m <n ,抛物线
c bx x y ++-=2的图像经过点A (m ,0)、B (0,n )。
(1)求这个抛物线的解析式;
(2)设(1)中抛物线与x 轴的另一交点为C ,抛物线的顶点为D 。试求出点C 、D 的坐标和△BCD 的面积;
(3)P 是线段OC 上一点,过点P 作PH ⊥x 轴,与抛物线交于H 点,若直线BC 把△PCH 分成面积之比为2:3的两部分,请求出P 点坐标。
答案:
1.根据题意得:32=-a
b
,
2442-=-a b a , 44)(4)(22122121=--=-+=-a c a b x x x x x x 。联立以上三式得:2
1
=a ,3-=b ,
25=
c 。∴抛物线解析式为:2
5
3212+-=x x y 。 另解:由顶点坐标(3,-2)可知,对称轴为:3=x ,又与x 轴两交点间的距离为4,∴两交点坐标分别为(1,0)、(5,0)。设表达式为)5)(1(--=x x a y ,代入顶点坐标得:
)53)(13(2--=-a ,解得:21=
a ,∴2
5
3212+-=x x y 。 ※2.顶点坐标(2,-a )代入顶点坐标公式得:
)3)(1()34(34)2(222--=+-=+-=--=x x a x x a a ax ax a x a y ,(太好了,一箭三
雕!)
∴a c 3=,点A 、点B 的坐标分别为:(1,0)、(3,0),∴AB =2. ∵
62
333=+a
a ,∴1±=a ,
∴这个二次函数的解析式为34342
2
+-=-+-=x x y x x y 或。 3.(1)由题意知:c b a ++=243①,12=-
a
b
②, 又102)(2)(2212
212221=--=-+=+a
c a b x x x x x x ③。
联立①②③式可得:3,2,1==-=c b a ,∴解析式为:322
++-=x x y
(2)存在这样的点P 。由(1)可知4)1()1)(3(322
2
+--=+--=++-=x x x x x y ,∴点A 的坐标为(0,1-),点B 的坐标为(3,0),顶点坐标(1,4)。
设点P 的坐标为(t ,322
++-t t ),则△POA 的高为322++-t t ,底边OA=1。 △EOB 的底边为3,高为3,∴△EOB 的面积=2
9
3321=⨯⨯。 令
2
9
321212=++-⨯⨯t t , ∴9322
=++-t t ,∵9>4,∴322++-t t =9-,解得:131131-+=或t 。
∴点P 的坐标为(131+,9-)或(131-,9-).
4.(1)设抛物线的解析式为)1)(3(+-=x x a y ,代入点C 的坐标(0,3)得:
)10)(30(3+-=a ,解得:1-=a 。∴解析式为32)1)(3(2++-=+--=x x x x y 。
(2)由(1)可知4)1(322
2+--=++-=x x x y ,∴点D 的坐标为(1,4). 作DE ⊥AB ,垂足为E ,则点E 的坐标为(1,0)。 ∴四边形ABDC 的面积=9422
1
24313121=⨯⨯++⨯+⨯⨯=
++)(△梯形△BDE OCDE AOC S S S 。 (3)△BCD 与△COA 相似。理由如下:
由A 、B 、C 、D 四点的坐标可得:OA=1,CO=3,CA=10312=+; BC=23332222=+=+OB OC ,CD=21)34(22=+-,
BD=524)13(22=+-。∵
2===OA
CD
CO BC CA BD ,∴△BCD ∽△COA 。 5.(1)∵2l 与1l 关于x 轴对称,∴4)4(2
2
+-=--=x x y 。
(2)设点B 的坐标为(4,2
-m m ),∵四边形ABCD 为平行四边形,点A 、C 关于原点O 对称,∴点B 和点D 关于原点O 对称,∴点D 的坐标为(4,2
+--m m )。代入2l 的表达式可知左边等于右边,∴点D 在2l 上。
(3)∵点A 、C 是抛物线42-=x y 与x 轴的交点,∴点A 、C 的坐标分别为(0,2-)和(2,0),∴AC=4. 平行四边形ABCD 的面积=2△ABC 的面积=11442
1
2y y =⨯⨯
。 ①当点B 在x 轴上方时,14y S ABCD =四边形,ABCD S 四边形随1y 的增大而增大, ∴此时ABCD S 四边形既没有最大值也没有最小值;
②当点B 在x 轴下方时,14y S ABCD -=四边形,且041<y ≤-,ABCD S 四边形随1y 的增大
而减小,ABCD S 四边形有最大值没有最小值。∴当1y 取最小值4-时,ABCD S 四边形有最大值,最大值为16;此时点B 、D 在y 轴上,AC ⊥BD ,平行四边形ABCD 是菱形。 综上所述,当点B 在x 轴下方时,平行四边形ABCD 有最大面积16,此时的四边形为
菱形。 6.(1)解方程0562
=+-x x 得:5,121==x x ,∵m <n , ∴5,1==n m ,∴点A 、B 的坐标分别为(1,0),(0,5)。把A 、B
的坐标代入c bx x y ++-=2
得:⎩
⎨⎧==++-501c c b 解这个方程组,得5,4=-=c b ,
抛物线的解析式为542
+--=x x y 。