中考数学 二次函数动点面积专题(共32张PPT)
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热点05 二次函数综合安徽中考数学中二次函数部分主要考向分为三类:一、二次函数的图象与性质;二、二次函数中求动点坐标(与图形面积相关);三、二次函数的实际运用(近几年主要考察利润相关为题);需要注意的是综合运用的题型,难度系数较大,考察的内容较多,特别是动点,还是计算利润时由于数值比较大需细心。
考点一:利用对称轴解决问题抛物线的开口向下,对称轴x = −b2a =−2A,当x1 +x2 >2时,x1< x2,点A离对称轴的距离比点B,当x1+x2< 2时,x1< x2,点A离对称轴的距离比点确,考点二:最值问题【答案】 8 43a2),则点B坐标为【分析】设点A(a,18由AC2=(xc﹣xA)2+(yC﹣yA)2可得求解.a2),则点B 【详解】解:设点A(a,18∴OB=|a|,AB=1a2,想解答即可.【详解】解:二次函数y=2(x−1)2+1的图像如图:所以函数有最小值1,当x=0时,y=3,当x=3时,y=9,当0≤x≤3时,x=1在范围内,故函数值能取到最小值,故1≤y≤9.故选:B.【点睛】本题考查了抛物线的顶点坐标,最值,增减性,数形结合思想,熟练掌握抛物线的性质和数形结合思想是解题的关键.考点三:二次函数与不等式【例6】.(2022秋·安徽淮南)二次函数y=x2,当1 ≤y ≤ 9时,自变量x的取值范围是()A.1≤x≤3B.-3≤x≤3C.-3≤x≤-1或1≤x≤3D.-3≤x≤1或1≤x≤3【答案】C【分析】根据题目中的函数解析式和二次函数的性质,可以计算出当1≤y ≤9时,自变量x 的取值范围.【详解】解:∵y=x2,∴该函数图像开口向上,对称轴为直线x=0,当x>0时,y随x的增大而增大,当x<0时,y随x的增大而减小,∵当y=1时,x=±1;当y=9时,x=±3,∴ 当1≤y ≤9时,自变量x 的取值范围是-3≤x ≤-1或1≤x ≤3,故选:C .【点睛】本题考查二次函数的性质及二次函数图像上点的坐标特征,解答本题的关键是明确题意,利用二次函数的性质解答.【例7】. (2022秋·安徽合肥)在平面直角坐标系中,已知点A (4,2),B (4,4),抛物线L :()()20y x t t t =--+≥,当L 与线段AB 有公共点时,t 的取值范围是( )A .3≤t ≤4B .5≤t ≤6C .3≤t ≤4,t =6D .3≤t ≤4或5≤t ≤6【答案】D【分析】根据题意知线段AB 平行于y 轴,故根据二次函数与线段交点的情况列式()2244t t --+≤≤求解即可.【详解】根据题意知:∵点A (4,2),B (4,4),故对于二次函数()()20y x t t t =--+≥与线段AB 有公共点时,即当x=4时,2≤y ≤4,即()2244t t --+≤≤,解得:3≤t ≤4或5≤t ≤6;故选:D .【点睛】此题考查二次函数与线段交点问题,主要理解函数图像与线段有交点的真实含义,难度一般,主要是计算.【例8】. (2022秋·安徽合肥)如图是二次函数y 1=ax 2+bx +c (a ≠0)和一次函数y 2=mx +n (m ≠0)的图象,当y 2>y 1,x 的取值范围是________.【答案】−2<x <1【分析】关键是从图像上找出两函数图像交点坐标,再根据两函数图像的上下位置关系,判断y 2>y 1时,x 的取值范围.【详解】从图像上看出,两个交点坐标分别为(−2,0),(1,3)【例10】. (2022秋·安徽芜湖·)如图,抛物线23y ax bx =++与x 轴交于A ,B 两点,且点B 的坐标为(2,0),与y 轴交于点C ,抛物线对称轴为直线x =−1.连接AC ,BC ,点P 是抛物线上在第二象限内的一个动点.过点P 作x 轴的垂线PH ,垂足为点H ,交AC 于点Q .过点P 作PG ⊥AC 于点G .。
考向3.10 二次函数-面积问题例1、(2021·四川雅安·中考真题)已知二次函数223y x bx b =+-. (1)当该二次函数的图象经过点1,0A 时,求该二次函数的表达式;(2)在(1) 的条件下,二次函数图象与x 轴的另一个交点为点B ,与y 轴的交点为点C ,点P 从点A 出发在线段AB 上以每秒2个单位长度的速度向点B 运动,同时点Q 从点B 出发,在线段BC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 运动,直到其中一点到达终点时,两点停止运动,求△BPQ 面积的最大值;(3)若对满足1≥x 的任意实数x ,都使得0y ≥成立,求实数b 的取值范围.解:(1)把1,0A 代入223y x bx b =+-, 得:20123b b =+-,解得:b =1,∴该二次函数的表达式为:223y x x =+-; (2)令y =0代入223y x x =+-, 得:2023x x =+-, 解得:11x =或23x =-,令x =0代入223y x x =+-得:y =-3, ∴A (1,0),B (-3,0),C (0,-3), 设运动时间为t ,则AP =2t ,BQ =t , ∴BP =4-2t ,过点M 作MQ ⊥x 轴, ∵OB =OC =3, ∴∠OBC =45°,∴BMQ 是等腰直角三角形,∴MQ =22BQ =22t , ∴△BPQ 的面积=()11222242BP MQ t t -⋅=⋅=()222122t --+,∴当t =1时,△BPQ 面积的最大值=22;(3)抛物线223y x bx b =+-的对称轴为:直线x =-b ,开口向上, 设2()23y f x x bx b ==+-,∵对1≥x 的任意实数x ,都使得0y ≥成立,∴()110b f -≤⎧⎨≥⎩或()10b f b ->⎧⎨-≥⎩,∴-1≤b ≤1或-3≤b <-1, ∴-3≤b ≤1.1、二次函数面积问题的几种形式(1)直接用面积公式;(2)三角形的面积等于铅直高度与水平宽度积的一半;(3)平行线等面积法(通过做平行线辅助线完成)。
决战2020年中考数学九年级三轮冲刺:《二次函数动点综合》(四)1.已知抛物线的解析式y=ax2+bx+3与x轴交于A、B两点,点B的坐标为(﹣1,0)抛物线与y轴正半轴交于点C,△ABC面积为6.(1)如图1,求此抛物线的解析式;(2)P为第一象限抛物线上一动点,过P作PG⊥AC,垂足为点G,设点P的横坐标为t,线段PG的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;(3)如图2,在(2)的条件下,过点B作CP的平行线交y轴上一点F,连接AF,在BF 的延长线上取点E,连接PE,若PE=AF,∠AFE+∠BEP=180°,求点P的坐标.:y=ax2﹣x+2(a>0)与x轴交于A、B(点A在点B左侧),与y轴交于点2.抛物线C1C.(1)如图1,若A(2,0),连AC、BC.的解析式及△ABC的面积;①直接写出C1②将△AOC绕某一点逆时针旋转90°至△A′O′C′(其中A、O、C的对应点分别为A′、O′、C′).若旋转后的△A′O′C′恰有一边的两个端点落在抛物线C的图象上,求点1 A′的坐标;(2)如图2,平移抛物线C1使平移后的新抛物线C2顶点在原点,P(,0)是x轴正半轴上一点,过P作直线交C2的图象于A、B,过A的直线y=x+b交C2于点C,过P作x轴的垂线交BC于点M,设点M的纵坐标为n,试判断an是否为定值?若是,求这个定值,若不是,说明理由.3.如图1,抛物线y=ax2+bx经过原点O和点A(12,0),在B在抛物线上,已知OB⊥BA,且∠A=30°.(1)求此抛物线的解析式.(2)如图2,点P为OB延长线上一点,若连接AP交抛物线于点M,设点P的横坐标为t,点M的横坐标为m,试用含有t的代数式表示m,不要求写取值范围.(3)在(2)的条件下,过点O作OW⊥AP于W,并交线段AB于点G,过点W的直线交OP 延长线于点N,交x轴于点K,若∠WKA=2∠OAP,且NK=11,求点M的横坐标及WG的长.4.如图1,已知抛物线y=﹣x+3与x轴交于A和B两点,(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.(1)求出直线BC的解析式.(2)M为线段BC上方抛物线上一动点,过M作x轴的垂线交BC于H,过M作MQ⊥BC于Q,求出△MHQ周长最大值并求出此时M的坐标;当△MHQ的周长最大时在对称轴上找一点R,使|AR﹣MR|最大,求出此时R的坐标.(3)T为线段BC上一动点,将△OCT沿边OT翻折得到△OC′T,是否存在点T使△OC′T与△OBC的重叠部分为直角三角形,若存在请求出BT的长,若不存在,请说明理由.5.抛物线y=﹣x2﹣x+5与x轴交于A、B两点(点A在点B右侧)与y轴交于点C,顶点为D(1)如图1,G为y轴上一点,且OG=OC,连接AG并延长,P为直线AG上方抛物线上的一点,当△PAG面积最大时,将线段AG沿射线AG平移得到A'G',连接PA',一动点E从P点出发,以每秒1个单位的速度沿适当的路径运动到A',再以每秒个单位的速度沿AG方向运动到G',最后以每秒2个单位的速度沿适当的路径运动回A点停止,求动点E运动时间的最小值.(2)如图2,过顶点D作DH⊥AB于点H,交BC于点E,将△BHE绕H点顺时针旋转得到△B'HE',且点B'落在线段BC上,将线段AC沿直线AC平移得到A'C',连接E'C',E'A',当△E'A'C'为直角三角形时,请求出C'的坐标.6.如图,抛物线y=与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点.(1)点P是线段BC下方的抛物线上一点,过点P作PD⊥BC交BC于点D,过点P作EP ∥y轴交BC于点E.点MN是直线BC上两个动点且MN=AO(x M<x N).当DE长度最大时,求PM+MN﹣BN的最小值.(2)将点A向左移动3个单位得点G,△GOC延直线BC平移运动得到三角形△G'O′C'(两三角形可重合),则在平面内是否存在点G',使得△G′BC为等腰三角形,若存在,直接写出满足条件的所有点G′的坐标,若不存在请说明理由.7.如图1,抛物线y =﹣x 2+bx +c 与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B (0,4),在x 轴上有一动点D (m ,0)(0<m <4),过点D 作x 轴的垂线交直线AB 于点C ,交抛物线于点E ,(1)直接写出抛物线和直线AB 的函数表达式.(2)当点C 是DE 的中点时,求出m 的值,并判定四边形ODEB 的形状(不要求证明).(3)在(2)的条件下,将线段OD 绕点O 逆时针旋转得到OD ′,旋转角为α(0°<a <90°),连接D ′A 、D ′B ,求D ′A +D ′B 的最小值.8.如图,已知:抛物线y =x 2+bx +c 与x 轴交于A (﹣1,0),B (3,0)两点,与y 轴交于点C ,点D 为顶点,连接BD ,CD ,抛物线的对称轴与x 轴交与点 E .(1)求抛物线解析式及点D 的坐标;(2)G 是抛物线上B ,D 之间的一点,且S 四边形CDGB =4S △DGB ,求出G 点坐标;(3)在抛物线上B ,D 之间是否存在一点M ,过点M 作MN ⊥CD ,交直线CD 于点N ,使以C ,M ,N 为顶点的三角形与△BDE 相似?若存在,求出满足条件的点M 的坐标,若不存在,请说明理由.9.如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+c交x轴负半轴于点A,交x轴正半轴=24.于点B(4,0),交y轴正半轴于点C,OC=4OA,S△ABC(1)求抛物线的解析式;(2)点P为第一象限抛物线上一点,过点P作PD⊥AB于点D,连接AP交y轴于点E,过点E作EG⊥PD于点G,设点P的横坐标为t(t≤1),PG的长度为d,求d与t之间的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B作BF⊥EG交EG的延长线于点F,点Q在线段GF上,连接DQ、PQ,将△DGQ沿DQ折叠后,点G的对称点为点H,DH交BF于点M,连接MQ并延长交DP的延长线于点N,当∠DQM=45°,tan∠PQN=时,求直线PQ的解析式.10.如图,设抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于两个不同的点A(﹣1,0),B(m,0),与y 轴交于点C(0,﹣2),且∠ACB=90度.(1)求m的值和抛物线的解析式;(2)已知点D(1,n)在抛物线上,过点A的直线y=x+1交抛物线于另一点E,求点D 和点E的坐标;(3)在x轴上是否存在点P,使以点P,B,D为顶点的三角形与三角形AEB相似?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.参考答案1.解:(1)当x=0时,y=3,C(0,3),∴OC=3,∵B(﹣1,0),∴OB=1,∴,∴AB=4,∴OA=AB﹣OB=3,∴A(3,0),将A,B的坐标代入抛物线的解析式y=ax2+bx+3得,,解得,∴y=﹣x2+2x+3,即抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+3;(2)作PD⊥x轴交AC于点E,如图1,∵OA=OC,∴∠A=45°,∵∠A+∠EDA=∠PEA,∠P+∠PGE=∠PEA,∠EDA=∠PGE=90°,∴∠A=∠P=45°,∴,∴,设直线AC的解析式为y=kx+b,∵A(3,0),C(0,3),∴,解得,∴直线AC为y=﹣x+3,设P(t,﹣t2+2t+3),∵PD⊥x轴,∴E(t,﹣t+3),∴PE=﹣t2+2t+3+t﹣3=﹣t2+3t,∴PG=,∵P为第一象限抛物线上一动点,∴0<t<3.(3)如图2.过点P作PN⊥BE交BE于点N,过点C作CH⊥BE于点H,过点A作AG⊥BE 于点G,设BE与AC交于点M,∵∠BEP+∠PEN=180°,∠AFE+∠BEP=180°,∴∠PEN=∠AFG,∵∠PNE=∠AGF=90°,PE=AF,∴△PEN≌△AFG(AAS),∴PN=AG,∵CP∥BE,∴四边形CPNH是矩形,∴PN=CH=AG,∵∠CMH=∠AMG,∠CHM=∠AGM,∴△CMH≌△AGM(AAS),∴CM=AM,∴M(),求得直线BM的解析式为y=,∵CP∥BM,∴直线CP的解析式为y=,∴,解得或,∴P().2.解:(1)①将A(2,0)代入y=ax2﹣x+2(a>0),得:0=4a﹣3+2,解得:a=,∴抛物线C1的解析式为:y=x2﹣x+2(a>0)令x=0,得y=2,∴C(0,2),OC=2令y=0,得x2﹣x+2=0,解得:x1=2,x2=4,∴B(4,0),∴AB=4﹣2=2∴S△ABC=AB•OC=×2×2=2;②若C'、Q'在抛物线C1上,∵C'O'=CO=2,∴当x=3时,y=﹣,∴O'(3,﹣),∴A'(3,);若C'、A'在抛物线C1上,设C'(t,﹣t+2),则A'(t+2,﹣t+4),将A'代入C1得:(t+2)2﹣(t+2)+2=﹣t+4,解得t=4,∴A′(6,2);(2)∵平移后的新抛物线C2顶点在原点,∴平移后的新抛物线C2的解析式为:y=ax2,设AP的直线解析式为y=k(x﹣),联立,ax2﹣kx+=0,∴x A+x B=,x A x B=,∴x A x B=(x A+x B),联立,ax2﹣x﹣b=0,∴x A+x C=,x C=﹣x A,设直线BC的解析式为y=px+q,联立,ax2﹣px﹣q=0,∴x B+x C=,x B x C=﹣,∴x B+(﹣x A)=,∴x B﹣x A=①,x B(﹣x A)=﹣,x B﹣x A=﹣2q②,由①②可得q=,将M代入y=px+q,∴n=q•+=,∴an=.3.解:(1)过点B作BD⊥OA于点D,设OD=x,则OB=2a,OA=4a,∵A(12,0),∴4a=12,∴a=3,∴,∴B(3,3),∵抛物线y=ax2+bx经过点B(3,3)和点A(12,0),∴,解得,∴y=﹣.(2)过点P作PH⊥OA于点H,过点M作MQ⊥OA于点Q,P(t,t),M(m,﹣),∵PH∥MQ,∴△APH∽△AMQ,∴,∴,∴,∴,即m=.(3)取OA的中点R,连结WR,∵OW⊥AP,∴WR=RA=OR,∴∠OAP=∠RWA,∴∠ORW=2∠OAP,∵∠WKA=2∠OAP,∴∠ORW=∠WKA,∴∠WRK=∠WKO,∴WR=WK,∴,∴NW=NK﹣WK=11﹣6=5,∵∠POW=∠BAW=∠OAP﹣∠OAB=α﹣30°,∠N=∠AKW﹣∠AOB=2α﹣60°,∴∠N=2∠POW,取OP的中点,连结TW,∴∠N=∠NTW,∴,∴OP=10,∴t2+3t2=100,∴t=5,∴=.即M点的横坐标为.∴点P到x轴的距离是5,∴tan,∴OW:AW:OA=5:7:2,∴OW=12×,又∵,,OA=12,∴=,∴WG=.4.解:(1)由已知可求A(﹣2,0),B(4,0),C(0,3),设BC的解析式为y=kx+b,则有,∴,∴BC的解析式为y=﹣x+3;(2)∵MQ⊥BC,M作x轴,∴∠QMH=∠CBO,∴tan∠QMH=tan∠CBO=,∴QH=QM,MH=MQ,∴△MHQ周长=MQ+QH+MH=QM+QM+MQ=3QM,则求△MHQ周长的最大值,即为求QM的最大值;设M(m,﹣m2+m+3),过点M与BC直线垂直的直线解析式为y=x﹣m2﹣m+3,直线BC与其垂线相交的交点Q(+m,﹣m2﹣m+3),∴MQ=(﹣m2+4m),∴当m=2时,MQ有最大值,∴△MHQ周长的最大值为,此时M(2,3),函数的对称轴为x=1,作点M关于对称轴的对称点M'(0,3),连接AM'与对称轴交于点R,此时|AR﹣MR|=|AR﹣M'R|=AM',∴|AR﹣MR|的最大值为AM';∵AM'的直线解析式为y=x+3,∴R(1,);(3)①当TC'∥OC时,GO⊥TC',∵△OCT≌△OTC'(SSS),∴OG==,∴T(,),∴BT=2;②当OT⊥BC时,过点T作TH⊥x轴,OT=,∵∠BOT=∠BCO,∴cos∠BOT==,∴OH=,∴T(,),∴BT=;③当OC'⊥BC时,OF=,在Rt△OCF中,CF=,∵CO=C'O=3,∴C'F=,在Rt△C'TF中,TC2=(﹣CT)2+()2,∴CT=1,∴BT=4;综上所述:BT=2或BT=或BT=4.5.解:(1)由已知可求A(3,0),B(﹣5,0),C(0,5),D(﹣1,),∵OG=OC,∴OG=,∴G(0,),∴AG的解析式为y=﹣x+,设P(m,﹣m2﹣m+5),过点P与AG垂直的直线解析式为y=x﹣m2﹣m+5,直线AG与其垂线的交点为Q(m2+m﹣3,﹣m2﹣m+2),∴PQ=(﹣m2﹣m+12),当m=﹣时,△PAG面积最大,∴P(﹣,),将点P沿着AG的方向平移,得到P'纵坐标为,过点P'作P'H⊥x轴于点M,∴PA'++=PA'+AG'+2=P'M+2=+2;(2)由旋转易得E(﹣1,4),E'(5,2),C'(,),分三种情况:①当∠E'C'A'为直角时,设点A'(3+n,﹣n),C'(n,5﹣n),由勾股定理可得,C'(﹣,);②当∠C'E'A'为直角时,设点A'(3﹣n,n),C'(﹣n,5+n),由勾股定理可得,C'(,);③当∠C'A'E'为直角时,设点A'(3﹣n,n),C'(﹣n,5+n),由勾股定理可得,C'(,);综上所述:C'(﹣,)或C'(,)或C'(,).6.解:(1)y==(x﹣4)(x+1),故点A、B、C的坐标分别为:(﹣1,0)、(4,0)、(0,﹣);则直线BC的表达式为:y=(x﹣4);设点P(x,),则点E(x,x﹣),DE=PE sin∠EPD=(x﹣﹣x2﹣x+),当x=2时,DE最大,此时点P(2,﹣);MN=AO=1,将△BCO沿BC翻折得到BCO′,将点P沿CB的方向平移1个单位得到点P′(,﹣),作P′H⊥BO′交BO′于点H,交BC于点N,将点N沿C方向平移1个单位得到点M,则点M、N为所求;P′P∥MN,且PP′=MN,则四边形P′PNM为平行四边形,则P′N=PM,∠CBO′=∠OBC=30°,则HN=NB sin30BN,PM+MN﹣BN=MN+P′N﹣BN=MN+P′H为最小;直线BO′的倾斜角为60°,则其表达式为:y=(x﹣4)…①,则直线P′N表达式中的k为:﹣,其表达式为:y=﹣+b,将点P′坐标代入并解得:直线P′N的表达式为:y=﹣x+…②,联立①②并解得:x=,故点H(,﹣);P′H=,PM+MN﹣BN最小值=MN+P′N﹣BN=MN+P′H=;(2)直线BC的表达式为:y=(x﹣4);点G′(﹣4,0),设△GOC延直线BC向上平移m个单位,则向右平移m个单位,则点G′(m﹣4,m);BC2=,BG′2=(m﹣8)2+3m2,CG′2=(m﹣4)2+(m+)2=4m2+;①当BC=BG′时,BC2=(m﹣8)2+3m2,方程无解;②当BC=G′C时,同理可得:m=0;③当BG=CG′时,同理可得:m=;即m=0或,故点G′(﹣4,0)或(﹣,).7.解:(1)将点B、A的坐标代入抛物线y=﹣x2+bx+c得,,解得:,∴抛物线的函数表达式为y=﹣.设直线AB的解析式为y=kx+b,∴,解得:,∴直线AB的解析式为y=﹣x+4;(2)∵过点D(m,0)(0<m<4)作x轴的垂线交直线AB于点C,交抛物线于点E,∴E(m,),C(m,﹣m+4).∴EC==.∵点C是DE的中点,∴.解得:m=2,m=4(舍去).∴ED=OB=4,∴四边形ODEB为矩形.(3)如图,由(2)可知D(2,0),在y轴上取一点M′使得OM′=1,连接AM′,在AM′上取一点D′使得OD′=OD.∵OD′=2,OM′•OB=1×4=4,∴OD′2=OM′•OB,∴,∵∠BOD′=∠M′OD′,∴△M′OD′∽△D′OB,∴.∴.∴D′A+D′B=D′A+M′D′=AM′,此时D′A+D′B最小(两点间线段最短,A、M′、D′共线时),∴D′A+D′B的最小值=AM′==.8.解:(1)点A(﹣1,0)、B(3,0),根据两点式得:抛物线的表达式为:y=(x+1)(x﹣3)=x2﹣2x﹣3…①;函数的对称轴为x=1,当x=1时,y=x2﹣2x﹣3=﹣4,则D(1,﹣4);(2)过点G作y轴的平行线交BD于点H,设直线BC交对称轴于点F,由点B(3,0)、C(0,﹣3)的坐标可得,直线BC的表达式为:y=x﹣3,则点F(1,﹣2),则FD=2,同理可得,BD的表达式为:y=2x﹣6,设点G(x,x2﹣2x﹣3),则点H(x,2x﹣6),S四边形CDGB =4S△DGB,则S△BDG =S△BCD=×FD×OB=×2×3=1,S△BDG=HG×BE=(2x﹣6﹣x2+2x+3)×(3﹣1)=1,解得:x=2,故点G(2,﹣3);(3)存在,理由:过点B作BP⊥BC交CM的延长线于点P,∵点B(3,0)、C(0,﹣3)、则BC=3,BC、CD与y轴的夹角都是45°,故∠BDC=90°,∵MN⊥CD,∴BC∥MN,∵C,M,N为顶点的三角形与△BDE相似,∴B,C,P为顶点的三角形与△BDE相似,则,即,解得:BP=或6;过点P作PQ⊥x轴于点Q,∵∠OBC=45°,∴∠PBQ=45°;①当PB=时,PQ=BQ=PB=,OQ=OB+BQ=3+=,故点P(,﹣),由点C、P的坐标得,直线CP的表达式为:y=x﹣3…②,联立①②并解得:x=0(舍去)或,故点M(,﹣);②当BP=6时,同理可得:点P(9,﹣6),则直线CP的表达式为:y=﹣x﹣3…③,联立①③并解得:x=0(舍去)或,故点M(,﹣);综上,点M的坐标为:(,﹣)或(,﹣).9.解:(1)设OA=m,则OC=4OA=4m,∵B(4,0),所以OB=4,∴AB=OA+OB=4+m,∴S=AB•OC=2m(4+m)=24,△ABC解得m=2,∴A(﹣2,0),C(0,8),将A、C两点坐标代入y=﹣x2+bx+c解得b=2,c=8,∴抛物线的解析式为y=﹣x2+2x+8.(2)∵P为抛物线上一点,且横坐标为t,∴P(t,﹣t2+2t+8),∴PD=﹣t22t+8,OD=t,∵A(﹣2,0),∴AD=t+2,∵EG⊥PD,∴△PEG∼PAD,且EG=OD=t,∴,所以,所以d=﹣t2+4t.(3)∵PG=﹣t2+4t,PD=﹣t2+2t+8,∴GD=PD﹣PG=8﹣2t,∴OE=BF=GD=8﹣2t,设∠QMF=α,则∠MQF=90°﹣α,∵∠DQM=45°,∴∠GQD=180°﹣∠DQM﹣∠MQF=45°+α,∴∠DQH=∠GQD=45°+α,∴∠HQM=∠DQH﹣∠DQM=α,∴△QFM≌△MHQ,∴QH=MF,MH=QF,如图,作MK⊥QM交DQ于K,过点K作SR⊥FB于R交GD于S,则∠KRM=∠KMQ=∠QFM=90°,∵∠DQM=45°,∴∠MKQ=45°=∠MQK,∴QM=KM,∵∠QMF+∠KMR=∠KMR+∠MKR=90°,∴∠QMF=∠MKR,∴△QFM≌△MRK,∴KR=MF,MR=QF,设QF=m,则MR=QF=m,∴GQ=QH=FM=EF﹣EG﹣QF=4﹣t﹣m,∴FR=FM+MR=4﹣t﹣m+m=4﹣t=BF,∴R为BF中点,∴SK=GQ,∵SK=SR﹣KR=GF﹣GQ=QF,∴QF=FM,∴tan∠QMF=tanα=,作PT⊥NQ于T,则tan∠N==tanα=,∴NT=2PT,∵tan∠PQN==,∴QT=8PT,设PT=n,则NT=2n,QT=8n,QN=10n,PN=n,∵=tan∠N=,∴GQ==2n,NG=2GQ=4n,∴PG=NG﹣PN=3n,∴=,∵GQ=2SK=2QF=2m,∴,∴PG=GF=4﹣t,又∵PG=﹣t2+4t,∴﹣t2+4t=4﹣t,∴t2﹣5t+4=0,解得t=1或t=5(舍),∴P(1,9),Q(3,6),∴PQ的解析式为y=﹣x+.10.解:(1)在直角△ABC中,∵CO⊥AB∴OC2=OA.OB∴22=1×m即m=4∴B(4,0).把A(﹣1,0)B(4,0)分别代入y=ax2+bx﹣2,并解方程组得a=,b=﹣,∴y=x2﹣x﹣2;(2)把D(1,n)代入y=x2﹣x﹣2得n=﹣3,∴D(1,﹣3)解方程组,得,∴E(6,7).(3)作EH⊥x轴于点H,则EH=AH=7,∴∠EAB=45°由勾股定理得:BE=,AE=7,作DM⊥x轴于点M,则DM=BM=3,∴∠DBM=45°由勾股定理得BD=3.假设在x轴上存在点P满足条件,∵∠EAB=∠DBP=45°,∴或,即或,∴PB=或PB=,OP=4﹣=或OP=4﹣=﹣.∴在x轴上存在点P(,0),(﹣,0)满足条件.。
因动点产生的平行四边形问题例1 2013年上海市松江区中考模拟第24题如图1,已知抛物线y =-x 2+bx +c 经过A (0, 1)、B (4, 3)两点. (1)求抛物线的解析式; (2)求tan ∠ABO 的值;(3)过点B 作BC ⊥x 轴,垂足为C ,在对称轴的左侧且平行于y 轴的直线交线段AB 于点N ,交抛物线于点M ,若四边形MNCB 为平行四边形,求点M 的坐标.图1动感体验请打开几何画板文件名“13松江24”,拖动点N 在直线AB 上运动,可以体验到,以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个,符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个.请打开超级画板文件名“13松江24”,拖动点N 在直线AB 上运动,可以体验到,MN 有4次机会等于3,这说明以M 、N 、C 、B 为顶点的平行四边形有4个,而符合MN 在抛物线的对称轴的左侧的平行四边形MNCB 只有一个.思路点拨1.第(2)题求∠ABO 的正切值,要构造包含锐角∠ABO 的角直角三角形. 2.第(3)题解方程MN =y M -y N =BC ,并且检验x 的值是否在对称轴左侧.满分解答(1)将A (0, 1)、B (4, 3)分别代入y =-x 2+bx +c ,得1,164 3.c b c =⎧⎨-++=⎩ 解得92b =,c =1. 所以抛物线的解析式是2912y x x =-++. (2)在Rt △BOC 中,OC =4,BC =3,所以OB =5.如图2,过点A 作AH ⊥OB ,垂足为H .在Rt △AOH 中,OA =1,4sin sin 5AOH OBC ∠=∠=,所以4sin 5AH OA AOH =⋅∠=. 图2 所以35OH =,225BH OB OH =-=.在Rt △ABH 中,4222tan 5511AH ABO BH ∠==÷=.(3)直线AB 的解析式为112y x =+.设点M 的坐标为29(,1)2x x x -++,点N 的坐标为1(,1)2x x +,那么2291(1)(1)422MN x x x x x =-++-+=-+.当四边形MNCB 是平行四边形时,MN =BC =3.解方程-x 2+4x =3,得x =1或x =3.因为x =3在对称轴的右侧(如图4),所以符合题意的点M 的坐标为9(1,)2(如图3).图3 图4考点伸展第(3)题如果改为:点M 是抛物线上的一个点,直线MN 平行于y 轴交直线AB 于N ,如果M 、N 、B 、C 为顶点的四边形是平行四边形,求点M 的坐标.那么求点M 的坐标要考虑两种情况:MN =y M -y N 或MN =y N -y M .由y N -y M =4x -x 2,解方程x 2-4x =3,得27x =±(如图5).所以符合题意的点M 有4个:9(1,)2,11(3,)2,57(27,)2--,57(27,)2++.图5例2 2012年福州市中考第21题如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,动点P从点A开始沿边AC向点C以每秒1个单位长度的速度运动,动点Q从点C开始沿边CB向点B以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD//BC,交AB于点D,联结PQ.点P、Q分别从点A、C同时出发,当其中一点到达端点时,另一点也随之停止运动,设运动的时间为t秒(t≥0).(1)直接用含t的代数式分别表示:QB=_______,PD=_______;(2)是否存在t的值,使四边形PDBQ为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由,并探究如何改变点Q的速度(匀速运动),使四边形PDBQ在某一时刻为菱形,求点Q的速度;(3)如图2,在整个运动过程中,求出线段PQ的中点M所经过的路径长.图1 图2动感体验请打开几何画板文件名“12福州21”,拖动左图中的点P运动,可以体验到,PQ的中点M的运动路径是一条线段.拖动右图中的点Q运动,可以体验到,当PQ//AB时,四边形PDBQ为菱形.请打开超级画板文件名“12福州21”,拖动点Q向上运动,可以体验到,PQ的中点M的运动路径是一条线段.点击动画按钮的左部,Q的速度变成1.07,可以体验到,当PQ//AB时,四边形PDBQ为菱形.点击动画按钮的中部,Q的速度变成1.思路点拨1.菱形PDBQ必须符合两个条件,点P在∠ABC的平分线上,PQ//AB.先求出点P运动的时间t,再根据PQ//AB,对应线段成比例求CQ的长,从而求出点Q的速度.2.探究点M的路径,可以先取两个极端值画线段,再验证这条线段是不是点M的路径.满分解答(1)QB=8-2t,PD=43t.(2)如图3,作∠ABC的平分线交CA于P ,过点P作PQ//AB交BC于Q,那么四边形PDBQ是菱形.过点P作PE⊥AB,垂足为E,那么BE=BC=8.在Rt△ABC中,AC=6,BC=8,所以AB=10.图3在Rt△APE中,23cos5AEAAP t===,所以103t=.当PQ//AB时,CQ CPCB CA=,即106386CQ-=.解得329CQ=.所以点Q的运动速度为3210169315÷=.(3)以C为原点建立直角坐标系.如图4,当t=0时,PQ的中点就是AC的中点E(3,0).如图5,当t=4时,PQ的中点就是PB的中点F(1,4).直线EF的解析式是y=-2x+6.如图6,PQ的中点M的坐标可以表示为(62t-,t).经验证,点M(62t-,t)在直线EF上.所以PQ的中点M的运动路径长就是线段EF的长,EF=25.图4 图5 图6考点伸展第(3)题求点M的运动路径还有一种通用的方法是设二次函数:当t=2时,PQ的中点为(2,2).设点M的运动路径的解析式为y=ax2+bx+c,代入E(3,0)、F(1,4)和(2,2),得930,4,42 2.a b ca b ca b c++=⎧⎪++=⎨⎪++=⎩解得a=0,b=-2,c=6.所以点M的运动路径的解析式为y=-2x+6.例3 2012年烟台市中考第26题如图1,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1, 0)、C(3, 0)、D(3, 4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动,同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P、Q的运动速度均为每秒1个单位,运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC 于点E.(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少?(3)在动点P、Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C、Q、E、H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.图1动感体验请打开几何画板文件名“12烟台26”,拖动点P在AB上运动,可以体验到,当P在AB的中点时,△ACG的面积最大.观察右图,我们构造了和△CEQ中心对称的△FQE和△ECH′,可以体验到,线段EQ 的垂直平分线可以经过点C和F,线段CE的垂直平分线可以经过点Q和H′,因此以C、Q、E、H为顶点的菱形有2个.请打开超级画板文件名“12烟台26”,拖动点P在AB上运动,可以体验到,当P在AB 的中点时,即t=2,△ACG的面积取得最大值1.观察CQ,EQ,EC的值,发现以C、Q、E、H为顶点的菱形有2个.点击动画按钮的左部和中部,可得菱形的两种准确位置。