二次函数与几何图形结合题及答案
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1.如图,已知抛物线2
1y x =-与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C .
(1)求A 、B 、C 三点的坐标;
(2)过点A 作AP ∥CB 交抛物线于点P ,求四边形ACBP 的面积;
(3)在x 轴上方的抛物线上是否存在一点M ,过M 作MG ⊥x 轴于点G ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与∆PCA 相似.若存在,请求出M 点的坐标;否则,请说明理由. 解:(1)令0y =,得2
10x -= 解得1x =±
令0x =,得1y =-
∴ A (1,0)- B (1,0) C (0,1)- ……………………3分 (2)∵O A =O B =O C =1 ∴∠BAC =∠AC O=∠BC O=
45 ∵A P ∥CB , ∴∠P AB =
45
过点P 作P E ⊥x 轴于E ,则∆A P E 为等腰直角三角形
令O E =a ,则P E =1a + ∴P (,1)a a +
∵点P 在抛物线21y x =-上 ∴2
11a a +=-
解得12a =,21a =-(不合题意,舍去)
∴P E =3……………………………………………………………………………5分
∴四边形ACB P 的面积S
=12AB •O C +12AB •P E =11
2123422
⨯⨯+⨯⨯=………………………………6分 (3). 假设存在
∵∠P AB =∠BAC =45 ∴P A ⊥AC
∵MG ⊥x 轴于点G , ∴∠MG A =∠P AC =90 在Rt △A O C 中,O A =O C =1 ∴AC =2
在Rt △P AE 中,AE =P E =3 ∴A P= 32 ………8分
设M 点的横坐标为m ,则M 2
(,1)m m -
①点M 在y 轴左侧时,则1m <- (ⅰ) 当∆A MG ∽∆P CA 时,有
AG PA =MG
CA
∵A G=1m --,MG=2
1m -即211
322
m m ---=
解得11m =-(舍去) 223m =(舍去)………9分 G
M
C B
y
P
A
o
x
(ⅱ) 当∆M A G ∽∆P CA 时有
AG CA =MG
PA
即 211232
m m ---=
解得:1m =-(舍去) 22m =-
∴M (2,3)- ………………………………………………………………………10分
② 点M 在y 轴右侧时,则1m > (ⅰ) 当∆A MG ∽∆P CA 时有
AG PA =MG
CA
∵A G=1m +,MG=2
1m -
∴ 211322
m m +-=
解得11m =-(舍去) 243
m =
∴M 47
(,)39
………………………11分
(ⅱ) 当∆M A G ∽∆P CA 时有AG CA =MG
PA
即
2
11
232
m m +-=
解得:11m =-(舍去) 24m =
∴M (4,15) ………………………………12分
∴存在点M ,使以A 、M 、G 三点为顶点的三角形与∆P CA 相似
M 点的坐标为(2,3)-,47
(,)39
,(4,15)…………………………………13分
2.如图,在平面直角坐标系中,△ABC 是直角三角形,∠ACB =90,AC =BC ,OA =1,OC =4,抛物线2
y x bx c =++经过A ,B 两点,抛物线的顶点为D .
(1)求b ,c 的值;
(2)点E 是直角三角形ABC 斜边AB 上一动点(点A 、B 除外),过点E 作x 轴的垂线交抛物线于点F ,当线段EF 的长度最大时,求点E 的坐标;
(3)在(2)的条件下:①求以点E、B、F、D为顶点的四边形的面积;②在抛物线上是否存在一点P ,使△EFP 是以EF 为直角边的直角三角形? 若存在,求出所有点P 的坐标;若不存在,说明理由.
G M
C B
y
P A
o
x
解:(1)由已知得:A (-1,0) B (4,5)…………………1分
∵二次函数2y x bx c =++的图像经过点A (-1,0)B(4,5)
∴101645b c b c -+=⎧⎨++=⎩
…………………………………………………2分
解得:b=-2 c=-3…………………………………………………3分 (2)如26题图:∵直线AB 经过点A (-1,0) B(4,5)
∴直线AB 的解析式为:y=x+1……………………………………4分 ∵二次函数223y x x =--
∴设点E(t , t+1),则F (t ,2
23t t --)………………………5分 ∴EF= 2
(1)(23)t t t +---………………………………………6分 =2
3
25()2
4
t --+
∴当32t =
时,EF 的最大值=254
∴点E 的坐标为(32,5
2
)………………………………7分
(3)①如26题图:顺次连接点E 、B 、F 、D 得四边形EBFD.
可求出点F 的坐标(32,15
4
-),点D 的坐标为(1,-4) S EBFD 四边行 = S BEF
+ S
DEF
=
12531253
(4)(1)242242⨯-+⨯- =75
8
………………………………………………10分
②如26题备用图:ⅰ)过点E 作a ⊥EF 交抛物线于点P,设点P(m ,2
23m m --) 则有:2
5
232
m m --=
解得:12262m =-,22262m +=
∴12265(
,)22p -, 22265
(,)22
p + ⅱ)过点F 作b ⊥EF 交抛物线于3P ,设3P (n ,2
23n n --) 则有:2154
23n n --=- 解得:112n = ,23
2
n =(与点F 重合,舍去) ∴3
P 1
1524
(,-) 综上所述:所有点P 的坐标:12265(
,)22p -,22265(,)22p +3P (115
24
(,-). 能使△EFP 组成以EF 为直角边的直角三角形.…………………………………… 13分
26题备用图