二次函数动点问题(提高篇)
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函数解题思路方法总结:⑴ 求二次函数的图象及x 轴的交点坐标,需转化为一元二次方程;⑵ 求二次函数的最大〔小〕值需要利用配方法将二次函数由一般式转化为顶点式;⑶ 根据图象的位置判断二次函数ax ²+bx+c=0中a,b,c 的符号,或由二次函数中a,b,c 的符号判断图象的位置,要数形结合;⑷ 二次函数的图象关于对称轴对称,可利用这一性质,求和一点对称的点坐标,或及x 轴的一个交点坐标,可由对称性求出另一个交点坐标.⑸ 及二次函数有关的还有二次三项式,二次三项式ax ²+bx+c ﹙a ≠0﹚本身就是所含字母x 的二次函数;下面以a >0时为例,提醒二次函数、二次三项式和一元二次方程之间的内在联系:动点问题题型方法归纳总结动态几何特点----问题背景是特殊图形,考察问题也是特殊图形,所以要把握好一般及特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性〔特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
〕 动点问题一直是中考热点,近几年考察探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或 其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,解题方法、关键给以点拨。
二、 抛物线上动点5、〔湖北十堰市〕如图①, 抛物线32++=bx ax y 〔a ≠0〕及x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),及y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴及x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?假设存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;假设不存在,请说明理由.(3) 如图②,假设点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.注意:第〔2〕问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P坐标----①C为顶点时,以C为圆心CM 为半径画弧,及对称轴交点即为所求点P,②M为顶点时,以M为圆心MC为半径画弧,及对称轴交点即为所求点P,③P为顶点时,线段MC的垂直平分线及对称轴交点即为所求点P。
二次函数动点问题解题技巧
《二次函数动点问题解题技巧》
一、概述
在数学中,二次函数动点问题是用来求解一个二次函数满足某点移动的情况。
这是一个经典的问题,一般涉及到二次函数的开根号法等技巧,因此在解决动点问题上要有所准备。
本文将介绍二次函数动点问题的解题技巧,指导考生正确解答此类问题。
二、解题技巧
1、把问题转化为动点方程。
首先,我们要把问题转化为一个动点方程:y=ax^2+bx+c。
其中a,b,c代表着不同的变量,它们分别代表着二次函数的三个系数。
2、求解动点方程。
接下来,我们要求解动点方程,首先需要解出各个变量的值,即a,b,c的值。
可以使用开根号法来求解,具体的步骤如下:
①把动点方程化为一元二次方程
②使用开方法求出a、b、c的值
3、求解动点问题。
最后,我们要求解动点问题,就是找到动点移动后的位置。
这时可以使用同样的方法,即把二次函数带入动点方程,使用开根号法求出动点移动后的位置。
三、总结
本文介绍了二次函数动点问题的解题技巧,涉及到动点方程的求解和动点移动后位置的求解。
由此可见,要正确解答二次函数动点问
题,必须具备良好的开根号法的技巧,并熟练掌握求解动点方程和动点问题的解题技巧。
二次函数动点问题专题练习答案1. 运用二次函数知识解决问题(1)当自变量 x 取何值时,二次函数 y = ax²+ bx +c 的值达到最小值(或最大值)?答:当自变量 x 取 -b/2a 时,二次函数 y = ax²+ bx +c 的值达到最小值(或最大值)。
(2)若已知抛物线上两点坐标为(x1, y1), (x2, y2), 试写出该抛物线二次函数的一般式,并求出该抛物线的解析式。
答:设抛物线二次函数为y=ax²+bx+c则有以下方程组:ax1²+bx1+c =y1ax2²+bx2+c =y2-可列出-x1²·a + x1·b + c - y1 = 0x2²·a + x2·b + c - y2 = 0x3²·a + x3·b + c - y3 = 0-即-| x1² x1 1 || x2² x2 1 | = 0| x3² x3 1 |由于已知 2 个点,可以得到3个方程组代入高斯消元法得到a、b、c三个系数,因此解析式y=ax²+bx+c2. 解决实际问题的应用题以一个具体问题为例,说明如何解决动点问题。
【例题】马路边缘水坑中心挖开,呈抛物面,最深处为4m、直径10m。
现在要在中心位置挖一道V字形沟渠,宽5m,深2m,请问水从沟渠可以流多少吨?若要确保塌方风险不会增加,每日流出水量不得超过150m³?解:先画出示意图假设某一时刻水位高度为 h,抛物线面积为 S,则有S = πr² + 2·(2·h)·(πr/2)因为题目已知直径为10m,则半径为 5m,即 r=5所以,S = 25π + 10h设 h = -x² + 4 (因为最深处为4m),并且将 V 字形沟渠截面看作若干个矩形的叠加,则矩形面积为:A = (5 - x) · 2 = 10 - 2x而矩形面积与水位高度 h 存在联系,即:S = A + πx²代入 h = -x² + 4 和S = 25π + 10h,解得:x ≈ 2.036因此,此时的流量为:V = A · x ≈ 20.364 m³/s即使每日流出水量达到最大 150m³,也可以满足问题的需求。
二次函数(提升篇)(Word版含解析)一、初三数学二次函数易错题压轴题(难)1.如图,直线y=12x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,抛物线y=ax2﹣32x+c经过A,B两点,与x轴的另一交点为C.(1)求抛物线的解析式;(2)M为抛物线上一点,直线AM与x轴交于点N,当32MNAN=时,求点M的坐标;(3)P为抛物线上的动点,连接AP,当∠PAB与△AOB的一个内角相等时,直接写出点P 的坐标.【答案】(1)y=12x2﹣32x﹣2;(2)点M的坐标为:(5,3)或(﹣2,3)或(2,﹣3)或(1,﹣3);(3)点P的坐标为:(﹣1,0)或(32,﹣258)或(173,509)或(3,﹣2).【解析】【分析】(1)根据题意直线y=12x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,则点A、B的坐标分别为:(0,-2)、(4,0),即可求解;(2)由题意直线MA的表达式为:y=(12m﹣32)x﹣2,则点N(43m-,0),当MNAN=32时,则NHON=32,即4343mmm---=32,进行分析即可求解;(3)根据题意分∠PAB=∠AOB=90°、∠PAB=∠OAB、∠PAB=∠OBA三种情况,分别求解即可.【详解】解:(1)直线y=12x﹣2与x轴交于点B,与y轴交于点A,则点A、B的坐标分别为:(0,﹣2)、(4,0),则c=﹣2,将点B的坐标代入抛物线表达式并解得:a=12,故抛物线的表达式为:y=12x2﹣32x﹣2①;(2)设点M(m,12m2﹣32m﹣2)、点A(0,﹣2),将点M、A的坐标代入一次函数表达式:y=kx+b并解得:直线MA的表达式为:y=(12m﹣32)x﹣2,则点N(43m-,0),当MNAN=32时,则NHON=32,即:4343mmm---=32,解得:m=5或﹣2或2或1,故点M的坐标为:(5,3)或(﹣2,3)或(2,﹣3)或(1,﹣3);(3)①∠PAB=∠AOB=90°时,则直线AP的表达式为:y=﹣2x﹣2②,联立①②并解得:x=﹣1或0(舍去0),故点P(﹣1,0);②当∠PAB=∠OAB时,当点P在AB上方时,无解;当点P在AB下方时,将△OAB沿AB折叠得到△O′AB,直线OA交x轴于点H、交抛物线为点P,点P为所求,则BO=OB=4,OA=OA=2,设OH=x,则sin∠H=BO OAHB HA'=,即:2444x x=++,解得:x=83,则点H(﹣83,0),.则直线AH的表达式为:y=﹣34x﹣2③,联立①③并解得:x=32,故点P(32,﹣258);③当∠PAB=∠OBA时,当点P在AB上方时,则AH=BH,设OH=a,则AH=BH=4﹣a,AO=2,故(4﹣a)2=a2+4,解得:a=32,故点H(32,0),则直线AH的表达式为:y=43x﹣2④,联立①④并解得:x=0或173(舍去0),故点P(173,509);当点P在AB下方时,同理可得:点P(3,﹣2);综上,点P的坐标为:(﹣1,0)或(32,﹣258)或(173,509)或(3,﹣2).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形、勾股定理的运用等,要注意分类讨论,解题全面.2.在平面直角坐标系中,将函数y=x2﹣2mx+m(x≤2m,m为常数)的图象记为G,图象G的最低点为P(x0,y0).(1)当y0=﹣1时,求m的值.(2)求y0的最大值.(3)当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是.(4)点A在图象G上,且点A的横坐标为2m﹣2,点A关于y轴的对称点为点B,当点A不在坐标轴上时,以点A、B为顶点构造矩形ABCD,使点C、D落在x轴上,当图象G 在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.【答案】(1)512+或﹣1;(2)14;(3)0<x1<1;(4)m=0或m>43或23≤m<1【解析】【分析】(1)分m>0,m=0,m<0三种情形分别求解即可解决问题;(2)分三种情形,利用二次函数的性质分别求解即可;(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,求出当抛物线顶点在x轴上时m的值,利用图象法判断即可;(4)分四种情形:①m<0,②m=0,③m>1,④0<m≤1,分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)如图1中,当m>0时,∵y=x2﹣2mx+m=(x﹣m)2﹣m2+m,图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),此时最底点P(m,﹣m2+m),由题意﹣m2+m=﹣1,解得m 51+51-+当m=0时,显然不符合题意,当m<0时,如图2中,图象G是抛物线在直线y=2m的左侧部分(包括点D),此时最底点P是纵坐标为m,∴m=﹣1,综上所述,满足条件的m 51或﹣1;(2)由(1)可知,当m>0时,y0=﹣m2+m=﹣(m﹣12)2+14,∵﹣1<0,∴m=12时,y0的最大值为14,当m=0时,y0=0,当m<0时,y0<0,综上所述,y0的最大值为14;(3)由(1)可知,当图象G与x轴有两个交点时,m>0,当抛物线顶点在x轴上时,4m2﹣4m=0,∴m=1或0(舍弃),∴观察观察图象可知,当图象G与x轴有两个交点时,设左边交点的横坐标为x1,则x1的取值范围是0<x1<1,故答案为0<x1<1;(4)当m<0时,观察图象可知,不存在点A满足条件,当m=0时,图象G在矩形ABCD内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,满足条件,如图3中,当m>1时,如图4中,设抛物线与x轴交于E,F,交y轴于N,观察图象可知当点A在x轴下方或直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.则有(2m﹣2)2﹣2m(2m﹣2)+m<0,解得m>43,或﹣m≤2m﹣2<0,解得23≤m<1(不合题意舍弃),当0<m≤1时,如图5中,当点A在直线x=﹣m和y轴之间时(可以在直线x=﹣m上)时,满足条件.即或﹣m≤2m﹣2<0,解得23≤m<1,综上所述,满足条件m 的值为m =0或m >43或23≤m <1. 【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了二次函数的性质,矩形的性质,最值问题,不等式等知识,解题的关键是理解题意,学会用分类讨论的思想思考问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.3.如图,直线l :y =﹣3x +3与x 轴,y 轴分别相交于A 、B 两点,抛物线y =﹣x 2+2x +b 经过点B .(1)该抛物线的函数解析式;(2)已知点M 是抛物线上的一个动点,并且点M 在第一象限内,连接AM 、BM ,设点M 的横坐标为m ,△ABM 的面积为S ,求S 与m 的函数表达式,并求出S 的最大值; (3)在(2)的条件下,当S 取得最大值时,动点M 相应的位置记为点M '. ①写出点M '的坐标;②将直线l 绕点A 按顺时针方向旋转得到直线l ',当直线l ′与直线AM '重合时停止旋转,在旋转过程中,直线l '与线段BM '交于点C ,设点B ,M '到直线l '的距离分别为d 1,d 2,当d 1+d 2最大时,求直线l '旋转的角度(即∠BAC 的度数).【答案】(1)2y x 2x 3=-++;(2)21525228S m ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭ ,258;(3)①57,24M ⎛⎫'⎪⎝⎭;②45° 【解析】 【分析】(1)利用直线l 的解析式求出B 点坐标,再把B 点坐标代入二次函数解析式即可求出b 的值.(2)设M 的坐标为(m ,﹣m 2+2m +3),然后根据面积关系将△ABM 的面积进行转化. (3)①由(2)可知m =52,代入二次函数解析式即可求出纵坐标的值. ②可将求d 1+d 2最大值转化为求AC 的最小值. 【详解】(1)令x =0代入y =﹣3x+3,∴y=3,∴B(0,3),把B(0,3)代入y=﹣x2+2x+b并解得:b=3,∴二次函数解析式为:y=﹣x2+2x+3.(2)令y=0代入y=﹣x2+2x+3,∴0=﹣x2+2x+3,∴x=﹣1或3,∴抛物线与x轴的交点横坐标为-1和3,∵M在抛物线上,且在第一象限内,∴0<m<3,令y=0代入y=﹣3x+3,∴x=1,∴A的坐标为(1,0),由题意知:M的坐标为(m,﹣m2+2m+3),∴S=S四边形OAMB﹣S△AOB=S△OBM+S△OAM﹣S△AOB=12×m×3+12×1×(-m2+2m+3)-12×1×3=﹣12(m﹣52)2+258,∴当m=52时,S取得最大值258.(3)①由(2)可知:M′的坐标为(52,74).②设直线l′为直线l旋转任意角度的一条线段,过点M′作直线l1∥l′,过点B作BF⊥l1于点F,根据题意知:d 1+d 2=BF , 此时只要求出BF 的最大值即可, ∵∠BFM′=90︒,∴点F 在以BM′为直径的圆上, 设直线AM′与该圆相交于点H , ∵点C 在线段BM′上, ∴F 在优弧'BM H 上, ∴当F 与M′重合时, BF 可取得最大值, 此时BM′⊥l 1,∵A (1,0),B (0,3),M′(52,74), ∴由勾股定理可求得:AB 10,M′B 55M′A 85, 过点M′作M′G ⊥AB 于点G , 设BG =x ,∴由勾股定理可得:M′B 2﹣BG 2=M′A 2﹣AG 2, ∴851610﹣x )2=12516﹣x 2,∴x =5108, cos ∠M′BG ='BG BM =22,∠M′BG= 45︒ 此时图像如下所示,∵l 1∥l′,F 与M′重合,BF ⊥l 1 ∴∠B M′P=∠BCA =90︒, 又∵∠M′BG=∠CBA= 45︒ ∴∠BAC =45︒. 【点睛】本题主要考查了一次函数与二次函数的综合以及一次函数旋转求角度问题,正确掌握一次函数与二次函数性质及综合问题的解法是解题的关键.4.如图所示,在平面直角坐标系中,抛物线2(0)y ax bx c a =++≠的顶点坐标为()3, 6C ,并与y 轴交于点()0, 3B ,点A 是对称轴与x 轴的交点.(1)求抛物线的解析式;(2)如图①所示, P 是抛物线上的一个动点,且位于第一象限,连结BP 、AP ,求ABP ∆的面积的最大值;(3)如图②所示,在对称轴AC 的右侧作30ACD ∠=交抛物线于点D ,求出D 点的坐标;并探究:在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?若存在,求点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)21233y x x =-++;(2)当92n =时,PBA S ∆最大值为818;(3)存在,Q 点坐标为((0,-或,理由见解析【解析】 【分析】(1)利用待定系数法可求出二次函数的解析式;(2)求三角形面积的最值,先求出三角形面积的函数式.从图形上看S △PAB=S △BPO+S △APO-S △AOB,设P 21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭求出关于n 的函数式,从而求S △PAB 的最大值. (3) 求点D 的坐标,设D 21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭,过D 做DG 垂直于AC 于G,构造直角三角形,利用勾股定理或三角函数值来求t 的值即得D 的坐标;探究在y 轴上是否存在点Q ,使60CQD ∠=?根据以上条件和结论可知∠CAD=120°,是∠CQD 的2倍,联想到同弧所对的圆周角和圆心角,所以以A 为圆心,AO 长为半径做圆交y 轴与点Q,若能求出这样的点,就存在Q 点. 【详解】解:()1抛物线顶点为()3,6∴可设抛物线解析式为()236y a x =-+将()0,3B 代入()236y a x =-+得396a =+ 13a ∴=-∴抛物线()21363y x =--+,即21233y x x =-++ ()2连接,3, 3OP BO OA ==,PBA BPO PAO ABO S S S S ∆∆∆∆=+-设P 点坐标为21,233n n n ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭1133222BPO x S BO P n n ∆=== 2211119323322322PAO y S OA P n n n n ∆⎛⎫==-++=-++ ⎪⎝⎭11933222ABO S OA BO ∆==⨯⨯= 22231991919813222222228PBAS n n n n n n ∆⎛⎫⎛⎫=+-++-=-+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴当92n =时,PBA S ∆最大值为818()3存在,设点D 的坐标为21,233t t t ⎛⎫-++ ⎪⎝⎭过D 作对称轴的垂线,垂足为G ,则213,6233DG t CG t t ⎛⎫=-=--++ ⎪⎝⎭30ACD ∠=2DG DC ∴=在Rt CGD ∆中有222243CG CD DG DG DG DG =+=-=)21336233t t t ⎛⎫-=--++ ⎪⎝⎭化简得(1133303t t ⎛⎫---= ⎪⎝⎭13t ∴=(舍去),2333t =+∴点D(333+3,33AG GD ∴==连接AD ,在Rt ADG ∆中229276AD AG GD ++=6,120AD AC CAD ∴==∠=Q ∴在以A 为圆心,AC 为半径的圆与y 轴的交点上此时1602CQD CAD ∠=∠= 设Q 点为(0,m), AQ 为A 的半径则AQ ²=OQ ²+OA ², 6²=m ²+3²即2936m +=∴1233,33m m ==-综上所述,Q 点坐标为()()0,330,33-或 故存在点Q ,且这样的点有两个点.【点睛】(1)本题考查了利用待定系数法求二次函数解析式,根据已知条件选用顶点式较方便; (2)本题是三角形面积的最值问题,解决这个问题应该在分析图形的基础上,引出自变量,再根据图形的特征列出面积的计算公式,用含自变量的代数式表示面积的函数式,然后求出最值.(3)先求抛物线上点的坐标问题及符合条件的点是否存在.一般先假设这个点存在,再根据已知条件求出这个点.5.已知抛物线2(0)y ax bx c a =++≠过点(0,2)A -. (1)若点(2,0)-也在该抛物线上,请用含a 的关系式表示b ;(2)若该抛物线上任意不同两点()11,M x y 、()22,N x y 都满足:当120x x <<时,()()12120x x y y --<;当120x x <<时,()()12120x x y y -->;若以原点O 为圆心,OA 为半径的圆与抛物线的另两个交点为B 、C (点B 在点C 左侧),且ABC ∆有一个内角为60,求抛物线的解析式;(3)在(2)的条件下,若点P 与点O 关于点A 对称,且O 、M 、N 三点共线,求证:PA 平分MPN ∠.【答案】(1)21b a =-;(2)22y x =-;(3)见解析.【解析】 【分析】(1)把点()0,2-、()2,0-代入抛物线解析式,然后整理函数式即可得到答案. (2)根据二次函数的性质可得出抛物线的对称轴为y 轴、开口向上,进而可得出0b =,由抛物线的对称性可得出ABC ∆为等腰三角形,结合其有一个60︒的内角可得出ABC ∆为等边三角形,设线段BC 与y 轴交于点D ,根据等边三角形的性质可得出点C 的坐标,再利用待定系数法可求出a 值,此题得解;(3)由(1)的结论可得出点M的坐标为1(x,212)x-+、点N的坐标为2(x,222)x-+,由O、M、N三点共线可得出212xx=-,进而可得出点N及点'N的坐标,由点A、M的坐标利用待定系数法可求出直线AM的解析式,利用一次函数图象上点的坐标特征可得出点'N在直线PM上,进而即可证出PA平分MPN∠.【详解】解:(1)把点()0,2-、()2,0-分别代入,得2420ca b c=-⎧⎨-+=⎩.所以21b a=-.(2),如图1,当120x x<<时,()()1212x x y y--<,12x x∴-<,12y y->,∴当0x<时,y随x的增大而减小;同理:当0x>时,y随x的增大而增大,∴抛物线的对称轴为y轴,开口向上,b∴=.OA为半径的圆与拋物线的另两个交点为B、C,ABC∴∆为等腰三角形,又ABC∆有一个内角为60︒,ABC∴∆为等边三角形.设线段BC与y轴交于点D,则BD CD=,且30OCD∠=︒,又2OB OC OA===,·303CD OC cos∴=︒=,·301OD OC sin=︒=.不妨设点C在y轴右侧,则点C的坐标为(3,1).点C在抛物线上,且2c=-,0b=,321a∴-=,1a∴=,∴抛物线的解析式为22y x=-.(3)证明:由(1)可知,点M的坐标为1(x,212)x-,点N的坐标为2(x,222)x-.如图2,直线OM的解析式为()11y k x k=≠.O、M、N三点共线,1x∴≠,2x≠,且22121222x xx x--=,121222x xx x∴-=-,()1212122x xx xx x-∴-=-,122x x∴=-,即212xx=-,∴点N的坐标为12(x-,2142)x-.设点N关于y轴的对称点为点'N,则点'N的坐标为12(x,2142)x-.点P是点O关于点A的对称点,24OP OA∴==,∴点P的坐标为()0,4-.设直线PM的解析式为24y k x=-,点M的坐标为1(x,212)x-,212124x k x ∴-=-,21212x k x +∴=,∴直线PM 的解析式为21124x y x x +=-.()222111221111224224·42x x x x x x x +-+-==-, ∴点'N 在直线PM 上,PA ∴平分MPN ∠. 【点睛】本题考查了待定系数法求一次(二次)函数解析式、二次函数的性质、等边三角形的性质以及一次(二次)函数图象上点的坐标特征,解题的关键是:(1)利用二次函数图象上点的坐标特征求出a 、b 满足的关系式;(2)①利用等边三角形的性质找出点C 的坐标;②利用一次函数图象上点的坐标特征找出点'N 在直线PM 上.6.如图,顶点为M 的抛物线y =ax 2+bx +3与x 轴交于A (﹣1,0),B 两点,与y 轴交于点C ,过点C 作CD ⊥y 轴交抛物线于另一点D ,作DE ⊥x 轴,垂足为点E ,双曲线y =6x(x >0)经过点D ,连接MD ,BD . (1)求抛物线的表达式;(2)点N ,F 分别是x 轴,y 轴上的两点,当以M ,D ,N ,F 为顶点的四边形周长最小时,求出点N ,F 的坐标;(3)动点P 从点O 出发,以每秒1个单位长度的速度沿OC 方向运动,运动时间为t 秒,当t 为何值时,∠BPD 的度数最大?【答案】(1)y =﹣x 2+2x +3;(2)N (57,0),F (0,53);(3)t =9﹣15 【解析】 【分析】(1)由已知求出D点坐标,将点A(-1,0)和D(2,3)代入y=ax2+bx+3即可;(2)作M关于y轴的对称点M',作D关于x轴的对称点D',连接M'D'与x轴、y轴分别交于点N、F,则以M,D,N,F为顶点的四边形周长最小即为M'D'+MD的长;(3)设P(0,t),作△PBD的外接圆N,当⊙N与y轴相切时,∠BPD的度数最大;【详解】解;(1)C(0,3)∵CD⊥y,∴D点纵坐标是3.∵D在y=6x上,∴D(2,3),将点A(﹣1,0)和D(2,3)代入y=ax2+bx+3,∴a=﹣1,b=2,∴y=﹣x2+2x+3;(2)M(1,4),B(3,0),作M关于y轴的对称点M',作D关于x轴的对称点D',连接M'D'与x轴、y轴分别交于点N、F,则以M,D,N,F为顶点的四边形周长最小即为M'D'+MD的长;∴M'(﹣1,4),D'(2,﹣3),∴M'D'直线的解析式为y=﹣73x+53,∴N(57,0),F(0,53);(3)设P(0,t).∵△PBO和△CDP都是直角三角形,tan∠CDP=32t-,tan∠PBO=3t,令y=tan∠BPD=3233123t tt t-+--,∴yt2+t﹣3yt+6y﹣9=0,△=﹣15y2+30y+1=0时,y=15415-+舍)或y15415+,∴t=32﹣12×1y,∴t=9﹣15∴P(0,9﹣15.【点睛】本题考查二次函数的图象及性质;熟练掌握二次函数的图象及性质,利用轴对称求最短距离,学会利用辅助圆解决问题,属于中考压轴题.7.如图,若抛物线y=x2+bx+c与x轴相交于A,B两点,与y轴相交于点C,直线y=x﹣3经过点B,C.(1)求抛物线的解析式;(2)点P是直线BC下方抛物线上一动点,过点P作PH⊥x轴于点H,交BC于点M,连接PC.①线段PM是否有最大值?如果有,求出最大值;如果没有,请说明理由;②在点P运动的过程中,是否存在点M,恰好使△PCM是以PM为腰的等腰三角形?如果存在,请直接写出点P的坐标;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3;(2)①有,94;②存在,(2,﹣3)或(32,2﹣2)【解析】【分析】(1)由直线表达式求出点B、C的坐标,将点B、C的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)①根据PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣32)2+94即可求解;②分PM=PC、PM=MC两种情况,分别求解即可.【详解】解:(1)对于y=x﹣3,令x=0,y=﹣3,y=0,x=3,故点B、C的坐标分别为(3,0)、(0,﹣3),将点B、C的坐标代入抛物线表达式得:9303b cc++=⎧⎨=-⎩,解得:32 cb=-⎧⎨=-⎩,故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)设:点M(x,x﹣3),则点P(x,x2﹣2x﹣3),①有,理由:PM=(x﹣3)﹣(x2﹣2x﹣3)=﹣(x﹣32)2+94,∵﹣1<0,故PM有最大值,当x=32时,PM最大值为:94;②存在,理由:PM2=(x﹣3﹣x2+2x+3)2=(﹣x2+3x)2;PC2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2;MC2=(x﹣3+3)2+x2;(Ⅰ)当PM=PC时,则(﹣x2+3x)2=x2+(x2﹣2x﹣3+3)2,解得:x=0或2(舍去0),故x=2,故点P(2,﹣3);(Ⅱ)当PM=MC时,则(﹣x2+3x)2=(x﹣3+3)2+x2,解得:x=0或2(舍去0和2),故x =3﹣2,则x 2﹣2x ﹣3=2﹣42, 故点P (3﹣2,2﹣42).综上,点P 的坐标为:(2,﹣3)或(3﹣2,2﹣42). 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数的性质、等腰三角形的性质等,其中(2)②,要注意分类求解,避免遗漏.8.定义:函数l 与l '的图象关于y 轴对称,点(),0P t 是x 轴上一点,将函数l '的图象位于直线x t =左侧的部分,以x 轴为对称轴翻折,得到新的函数w 的图象,我们称函数w 是函数l 的对称折函数,函数w 的图象记作1F ,函数l 的图象位于直线x t =上以及右侧的部分记作2F ,图象1F 和2F 合起来记作图象F .例如:如图,函数l 的解析式为1y x =+,当1t =时,它的对称折函数w 的解析式为()11y x x =-<.(1)函数l 的解析式为21y x =-,当2t =-时,它的对称折函数w 的解析式为_______; (2)函数l 的解析式为1²12y x x =--,当42x -≤≤且0t =时,求图象F 上点的纵坐标的最大值和最小值;(3)函数l 的解析式为()2230y ax ax a a =--≠.若1a =,直线1y t =-与图象F 有两个公共点,求t 的取值范围.【答案】(1)()212y x x =+<-;(2)F 的解析式为2211(0)211(0)2y x x x y x x x ⎧=--≥⎪⎪⎨⎪=--+<⎪⎩;图象F 上的点的纵坐标的最大值为32y =,最小值为3y =-;(3)当3t =-,3171t -<≤,3175t +<<时,直线1y t =-与图象F 有两个公共点. 【解析】(1)根据对折函数的定义直接写出函数解析式即可;(2)先根据题意确定F 的解析式,然后根据二次函数的性质确定函数的最大值和最小值即可;(3)先求出当a=1时图像F 的解析式,然后分14t -=-、点(),1t t -落在223()y x x x t =--≥上和点(),1t t -落在()223y x x x t =--+<上三种情况解答,最后根据图像即可解答.【详解】解:(1)()212y x x =+<-(2)F 的解析式为2211(0)211(0)2y x x x y x x x ⎧=--≥⎪⎪⎨⎪=--+<⎪⎩当4x =-时,3y =-,当1x =-时,32y =, 当1x =时,32y =-,当2x =时,1y =, ∴图象F 上的点的纵坐标的最大值为32y =,最小值为3y =-. (3)当1a =时,图象F 的解析式为2223()23()y x x x t y x x x t ⎧=--≥⎨=--+<⎩∴该函数的最大值和最小值分别为4和-4;a :当14t -=-时,3t =-,∴当3t =-时直线1y t =-与图象F 有两个公共点;b :当点(),1t t -落在223()y x x x t =--≥上时,2123t t t -=--,解得1t =2t = c :当点(),1t t -落在()223y x x x t =--+<上时,2123t t t -=--+,解得34t =-(舍),41t =14t -=,∴55t =1t <≤5t <<时,直线1y t =-与图象F 有两个公共点; 综上所述:当3t =-1t <≤5t <<时,直线1y t =-与图象F 有两个公共点.本题属于二次函数综合题,考查了“称折函数”的定义、二次函数的性质、解二元一次方程等知识,弄清题意、灵活运用所学知识是解答本题的关键.9.如图①抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点D(3,m)在第一象限的抛物线上,连接BC,BD.试问,在对称轴左侧的抛物线上是否存在一点P,满足∠PBC=∠DBC?如果存在,请求出点P点的坐标;如果不存在,请说明理由;(3)点N在抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,请直接写出点M的坐标.【答案】(1)y=﹣x2+3x+4;(2)存在.P(﹣34,1916).(3)1539(,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M【解析】【分析】(1)将A,B,C三点代入y=ax2+bx+4求出a,b,c值,即可确定表达式;(2)在y轴上取点G,使CG=CD=3,构建△DCB≌△GCB,求直线BG的解析式,再求直线BG与抛物线交点坐标即为P点,(3)根据平行四边形的对边平行且相等,利用平移的性质列出方程求解,分情况讨论.【详解】解:如图:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)与x轴,y轴分别交于点A(﹣1,0),B(4,0),点C三点.∴4016440a ba b-+=⎧⎨++=⎩解得13ab=-⎧⎨=⎩∴抛物线的解析式为y=﹣x2+3x+4.(2)存在.理由如下:y=﹣x2+3x+4=﹣(x﹣32)2+254.∵点D(3,m)在第一象限的抛物线上,∴m=4,∴D(3,4),∵C(0,4)∵OC=OB,∴∠OBC=∠OCB=45°.连接CD,∴CD∥x轴,∴∠DCB=∠OBC=45°,∴∠DCB=∠OCB,在y轴上取点G,使CG=CD=3,再延长BG交抛物线于点P,在△DCB和△GCB中,CB=CB,∠DCB=∠OCB,CG=CD,∴△DCB≌△GCB(SAS)∴∠DBC=∠GBC.设直线BP解析式为y BP=kx+b(k≠0),把G(0,1),B(4,0)代入,得k=﹣14,b=1,∴BP解析式为y BP=﹣14x+1.y BP=﹣14x+1,y=﹣x2+3x+4当y=y BP时,﹣14x+1=﹣x2+3x+4,解得x1=﹣34,x2=4(舍去),∴y=1916,∴P(﹣34,1916).(3)1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M理由如下,如图B(4,0),C(0,4) ,抛物线对称轴为直线32x=,设N(32,n),M(m, ﹣m2+3m+4)第一种情况:当MN与BC为对边关系时,MN∥BC,MN=BC,∴4-32=0-m,∴m=52-∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴1539 (,)24M--;或∴0-32=4-m,∴m=11 2∴﹣m2+3m+4=39 4 -,∴21139 (,) 24M-;第二种情况:当MN与BC为对角线关系,MN与BC交点为K,则K(2,2),∴322 2m∴m=5 2∴﹣m2+3m+4=21 4∴3521 (,) 24M综上所述,当以M、N、B、C为顶点的四边形是平行四边形时,点M的坐标为1539 (,)24M--21139 (,) 24M-3521 (,) 24M.【点睛】本题考查二次函数与图形的综合应用,涉及待定系数法,函数图象交点坐标问题,平行四边形的性质,方程思想及分类讨论思想是解答此题的关键.10.如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=﹣x2+6x﹣5的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,其顶点为P,连接PA、AC、CP,过点C作y轴的垂线l.(1)P的坐标,C的坐标;(2)直线1上是否存在点Q,使△PBQ的面积等于△PAC面积的2倍?若存在,求出点Q 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)(3,4),(0,﹣5);(2)存在,点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5)【解析】【分析】(1)利用配方法求出顶点坐标,令x=0,可得y=-5,推出C(0,-5);(2)直线PC的解析式为y=3x-5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,分两种情形分别求解即可解决问题.【详解】解:(1)∵y=﹣x2+6x﹣5=﹣(x﹣3)2+4,∴顶点P(3,4),令x=0得到y=﹣5,∴C(0,﹣5).故答案为:(3,4),(0,﹣5);(2)令y=0,x2﹣6x+5=0,解得:x=1或x=5,∴A(1,0),B(5,0),设直线PC的解析式为y=kx+b,则有534 bk b=-⎧⎨+=⎩,解得:35 kb=⎧⎨=-⎩,∴直线PC的解析式为:y=3x﹣5,设直线交x轴于D,则D(53,0),设直线PQ交x轴于E,当BE=2AD时,△PBQ的面积等于△PAC的面积的2倍,∵AD=23,∴BE=43,∴E(113,0)或E′(193,0),则直线PE的解析式为:y=﹣6x+22,∴Q(92,﹣5),直线PE′的解析式为y=﹣65x+385,∴Q′(212,﹣5),综上所述,满足条件的点Q的坐标为:(92,﹣5)或(212,﹣5);【点睛】本题考查抛物线与x轴的交点、二次函数的性质等知识,解题的关键是熟练掌握待定系数法,学会用转化的思想思考问题,属于中考常考题型.。
二次函数动点问题类型一、求解动点坐标问题:1.已知二次函数的图像经过特定点,求该点的坐标。
例如,已知二次函数y=ax^2+bx+c的图像过点(2,5),求a、b、c的值。
解:由于(2,5)是曲线上的一点,所以满足曲线上的点的坐标满足函数的定义关系式,即:y=ax^2+bx+c代入已知点的坐标,得到:5=4a+2b+c再结合二次函数的性质,无论a、b、c取何值,都可以确定一个二次函数,因此需要再提供其他的条件才能完全确定a、b、c的值。
2.已知二次函数的顶点坐标,求顶点坐标与对称轴的方程。
例如,已知二次函数y=ax^2+bx+c的顶点坐标为(2,3),求对称轴的方程和a、b、c的值。
解:根据二次函数的性质,二次函数的顶点坐标位于对称轴上,所以对称轴的方程可以通过已知的顶点坐标得到。
对称轴的方程为x=顶点的横坐标,即x=2然后,再结合二次函数顶点坐标的性质,即顶点坐标(2,3)满足a*(2^2)+b*2+c=3,代入这个关系式,可以求解出a、b、c的值。
3.已知二次函数的零点,求函数的表达式。
例如,已知二次函数y=ax^2+bx+c的零点为x=1和x=3,求函数的表达式。
解:已知x=1和x=3是函数的零点,代入函数的定义关系式,得到a*(1^2)+b*1+c=0和a*(3^2)+b*3+c=0。
进一步整理就可以得到一个由a、b、c构成的方程组,解这个方程组就可以确定a、b、c的值,从而得到二次函数的表达式。
二、研究动点运动规律问题:1.如何通过二次函数的图像研究点的运动规律?二次函数可以表示一个抛物线的图像,通过分析二次函数的各项系数可以得到抛物线的开口方向、顶点坐标等信息,从而研究点的运动规律。
例如,当二次函数的a大于0时,抛物线开口向上,顶点坐标为最低点,点的运动趋势是从下往上;当二次函数的a小于0时,抛物线开口向下,顶点坐标为最高点,点的运动趋势是从上往下。
2.如何通过已知条件研究点的运动规律?已知的条件可以包括点的初始位置、速度、加速度等信息,将这些信息转化成数学问题,从而得到二次函数的各项系数,进而通过研究二次函数的图像研究点的运动规律。
二次函数中的动点问题二次函数是高中数学课程中比较重要的一种函数类型,它的图像是一个开口朝上或朝下的抛物线,可以用来表达很多实际问题中的关系。
其中,二次函数中的动点问题是一个常见的问题,主要涉及到了抛物线上某点的运动轨迹,对于此类问题的讨论可以帮助我们深入理解二次函数以及抛物线的特点和应用。
一、动点问题的形式通过一个具体的例子来展示二次函数中的动点问题。
设有一根长60m、重量为100N的弹性绳悬挂于两个点P、Q 之间,弹性绳呈现一个U形。
现有一质量为m的物体从点P 处自由下落,然后受到弹性绳的支撑反弹,反弹高度为h,再落回原点P处。
此时,假设物体在下落或反弹的任意时刻都在弹性绳的中垂线上,我们可以通过求出物体在任意时刻的高度求解出反弹的高度h与物体的质量m的关系。
初步分析这个问题,可以列出物体所在的位置函数,即h(t)。
我们假设物体下落时时间t=0s,其高度为0m,则有:h(t) = at^2 + bt其中,a和b都是常数,t是时间。
物体在弹性绳上下运动,向下运动的时候速度会不断加快,直到反弹的时候速度为0,然后速度逐渐加快,到达下落的时候又达到最大值。
因此,可以得出物体的速度函数v(t):v(t) = 2at + b而物体的位置函数是速度函数的积分,因此可以解出:h(t) = at^2 + bt + c其中,c是一个常数,其值等于物体下落的初速度的平方除以2g(g为重力加速度,约为9.8m/s^2)。
由于物体在任意时刻都在弹性绳中垂线上,因此可以确定物体的运动轨迹为抛物线。
在上述问题中,我们可以确定抛物线的顶点V的坐标为(30,hmax),其中hmax即为物体下落时的最大高度。
二、动点问题的解法对于二次函数中的动点问题,主要通过求出抛物线的顶点来解决。
通过求解出顶点的坐标、抛物线的开口方向和方程等,可以确定抛物线的形状和运动轨迹,进而判断动点的位置、速度和加速度等物理量。
具体来说,解决二次函数动点问题的步骤如下:1. 确定抛物线的形状和开口方向。
专题10 二次函数中的动点问题1、如图①,已知抛物线y =ax 2﹣4amx +3am 2(a 、m 为参数,且a >0,m >0)与x 轴交于A 、B 两点(A 在B 的左边),与y 轴交于点C .(1)求点B 的坐标(结果可以含参数m );(2)连接CA 、CB ,若C (0,3m ),求tan①ACB 的值;(3)如图①,在(2)的条件下,抛物线的对称轴为直线l :x =2,点P 是抛物线上的一个动点,F 是抛物线的对称轴l 上的一点,在抛物线上是否存在点P ,使①POF 成为以点P 为直角顶点的的等腰直角三角形.若存在,求出所有符合条件的点P 的坐标,若不存在,请说明理由.【答案】(1)B (3m ,0);(2)tan①ACB =12;(3)点P 的坐标是:(5122++)或(51,22-)或(31,22)或(3122). 【解析】解:(1)令y =0,则有ax 2﹣4amx +3am 2=0, 解得:x 1=m ,x 2=3m , ①m >0,A 在B 的左边, ①B (3m ,0);(2)如图1,过点A 作AD ①BC ,垂足为点D ,由(1)可知B (3m ,0),则①BOC 为等腰直角三角形, ①OC =OB =3m ,①BC =m , 又①①ABC =45°, ①①DAB =45°, ①AD =BD , ①AB =2m ,①AD =,CD =m ,①tan①ACB =AD 1CD 2==; (3)①由题意知x =2为对称轴, ①2m =2, 即m =1,①在(2)的条件下有(0,3m ), ①3m =3am 2, 解得m =1a,即a =1, ①抛物线的解析式为y =x 2﹣4x +3,①当P 在对称轴的左边,如图2,过P 作MN ①y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,①①OPF 是等腰直角三角形,且OP =PF , 易得①OMP ①①PNF , ①OM =PN ,①P(m,m2﹣4m+3),则﹣m2+4m﹣3=2﹣m,解得:m①P);①当P在对称轴的右边,如图3,过P作MN①x轴于N,过F作FM①MN于M,同理得①ONP①①PMF,①PN=FM,则﹣m2+4m﹣3=m﹣2,解得:x 35;P的坐标为(31522+-)或(3122);综上所述,点P)或)或)或).2、如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=−(x−a)(x−4)(a<0)与x轴交于A、B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C,点D为抛物线的顶点.(1)若D点坐标为(32,254),求抛物线的解析式和点C的坐标;(2)若点M为抛物线对称轴上一点,且点M的纵坐标为a,点N为抛物线在x轴上方一点,若以C、B、M、N为顶点的四边形为平行四边形时,求a 的值;(3)直线y =2x +b 与(1)中的抛物线交于点D 、E (如图2),将(1)中的抛物线沿着该直线方向进行平移,平移后抛物线的顶点为D ′,与直线的另一个交点为E ,与x 轴的交点为B ′,在平移的过程中,求D ′E ′的长度;当∠E ′D ′B ′=90°时,求点B ′的坐标.【答案】(1)y =−x 2+3x +4;C (0,4);(2)a =−2±2√13; a 1=−2−2√13,a 2=6−2√213;(3)B ′(−1,0) 【解析】(1)依题意得:254=−(32−a)(32−4) 解得a =−1,①抛物线的解析式为:y=-(x+1)(x -4)或y =−x 2+3x +4 ①C (0,4)(2)由题意可知A (a,0)、B (4,0)、C (0,−4a ) 对称轴为直线x =a+42,则M (a+42,a)①MN//BC ,且MN =BC ,根据点的平移特征可知N (a−42,−3a)则−3a =−(a−42−a)⋅(a−42−4),解得:a =−2±2√13(舍去正值);①当BC 为对角线时,设N (x,y ),根据平行四边形的对角线互相平分可得 {a+42+x =4a +y =−4a,解得{x =4−a 2y =−5a, 则−5a =−(4−a 2−a)⋅(4−a 2−4)解得:a =6±2√213①a 1=−2−2√13,a 2=6−2√213(3)联立{y =2x +134y =−x 2+3x +4 解得:{x 1=32y 1=254 (舍去),{x 2=−12y 2=94则DE =2√5,根据抛物线的平移规律, 则平移后的线段D ′E ′始终等于2√5 设平移后的D ′(m,2m +134),则E ′(m −2,2m −34) 平移后的抛物线解析式为:y =−(x −m )2+2m +134则D ′B ′:y =−12x +n 过(m,2m +134), ①y =−12x +52m +134,则B ′(5m +132,0)抛物线y =−(x −m )2+2m +134过B ′(5m +132,0)解得m 1=−32,m 2=−138 ①B 1′(−1,0),B 2′(−138,0)(与D ′重合,舍去)①B ′(−1,0)3、如图,抛物线y =x 2+bx+c 与直线y =12x ﹣3交于,B 两点,其中点A 在y 轴上,点B 坐标为(﹣4,﹣5),点P 为y 轴左侧的抛物线上一动点,过点P 作PC①x 轴于点C ,交AB 于点D . (1)求抛物线对应的函数解析式;(2)以O ,A ,P ,D 为顶点的平行四边形是否存在若存在,求点P 的坐标;若不存在,说明理由.【答案】(1) y =x 2+92x ﹣3;(2)见解析.【思路引导】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)PD=|m²+4m|,①PD①AO,则当PD=OA=3时,存在以O,A,P,D为顶点的平行四边形,即PD=|m²+4m|=3,即可求解.【解析】解:(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:16453b cc-+=-⎧⎨=-⎩,解得:923bc⎧=⎪⎨⎪=-⎩,故抛物线的表达式为:y=x2+92x﹣3;(2)存在,理由:同理直线AB的表达式为:y=12x﹣3,设点P(m,m2+92m﹣3),点D(m,12m﹣3)(m<0),则PD=|m2+4m|,①PD①AO,则当PD=OA=3时,存在以O,A,P,D为顶点的平行四边形,即PD=|m2+4m|=3,①当m2+4m=3时,解得:m=﹣(舍去正值),即m2+92m﹣3=1﹣2,故点P(﹣2,﹣1﹣2),①当m2+4m=﹣3时,解得:m=﹣1或﹣3,同理可得:点P(﹣1,﹣132)或(﹣3,﹣152);综上,点P(﹣2,﹣1﹣2)或(﹣1,﹣132)或(﹣3,﹣152).【方法总结】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到待定系数法求函数解析式、平行四边形性质等,要注意分类讨论思想的运用.4、在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),与y 轴交于点C(0,3),顶点为G.(1)求抛物线和直线AC 的解析式;(2)如图1,设E (m ,0)为x 正半轴上的一个动点,若①CGE 和①CGO 的面积满足S ①CGE =43S ①CGO ,求点E 的坐标;(3)如图2,设点P 从点A 出发,以每秒1个单位长度的速度沿x 轴向右运动,运动时间为ts ,点M 为射线AC 上一动点,过点M 作MN①x 轴交抛物线对称轴右侧部分于点N .试探究点P 在运动过程中,是否存在以P ,M ,N 为顶点的三角形为等腰直角三角形,若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)2y x 2x 3=-++;y=3x+3;(2)点E 的坐标为:(1,0)或(-7,0);(3)存在,t 的值为10049或1316或134. 【思路引导】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC 解析式.(2)①CGE 与①CGO 虽然有公共底边CG ,但高不好求,故把①CGE 构造在比较好求的三角形内计算.延长GC 交x 轴于点F ,则①FGE 与①FCE 的差即为①CGE .(3)设M 的坐标(e ,3e +3),分别以M 、N 、P 为直角顶点作分类讨论,利用等腰直角三角形的特殊线段长度关系,用e 表示相关线段并列方程求解,再根据e 与AP 的关系求t 的值. 【解析】解:(1)将点A (-1,0),B (3,0),点C (0,3)代入抛物线y=ax 2+bx+c 得,09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,解得123a b c =-⎧⎪=-⎨⎪=⎩, ①2y x 2x 3=-++,设直线AC 的解析式为y=kx+n ,将点A (-1,0),点C (0,3)代入得:03k n n -+=⎧⎨=⎩,解得:k=3,n=3①直线AC 的解析式为:y=3x+3(2)延长GC 交x 轴于点F ,过点G 作GH①x 轴于点H , ①2(1)4y x =--+ ①G (1,4),GH=4,①11331222CGO G SOC x =⨯=⨯⨯=, 若S ①CGE =43S ①CGO ,则S ①CGE =43S ①CGO =43232⨯=,①若点E 在x 轴的正半轴,设直线CG 为13y k x =+,将G (1,4)代入得134k += ①11k =,①直线CG 的解析式为y=x+3, ①当y=0时,x=-3,即F(-3,0) ①E (m,0) ①EF=m -(-3)=m+3 ①CGEFGEFCES SS=-=1122EF GH EF OC ⋅-⋅ = 1()2EF GH OC ⋅- =1(3)(43)2m +⋅- =1(3)2m + ①1(3)22m +=,解得:m=1 ①E 的坐标为(1,0)①若点E 在x 轴的负半轴上,则点E 到直线CG 的距离与点(1,0)到直线CG 的距离相等, 即点E 到点F 的距离等于点(1,0)到点F 的距离, ①EF=-3-m=1-(-3)=4 ①m=-7,即E (-7,0)综上所述,点E 的坐标为:(1,0)或(-7,0)(3)存在以P ,M ,N 为顶点的三角形为等腰直角三角形, 设M (e,3e+3),e >-1,则33N M y y e ==+, ①如图2,若①MPN=90°,PM=PN ,过点M 作MQ①x 轴于点Q ,过N 作NR①x 轴于点R , ①MN①x 轴 ①MQ =NR =3e +3①Rt①MQP①Rt①NRP (HL ) ①PQ =PR ,①MPQ =①NPR =45° ①MQ =PQ =PR =NR =3e +3①x N =x M +3e +3+3e +3=7e +6,即N (7e +6,3e +3) ①N 在抛物线上①−(7e +6)2+2(7e +6)+3=3e +3, 解得:11e =-(舍去),22449e =-①AP =t ,OP =t−1,OP +OQ =PQ ①t−1−e =3e +3 ①t =4e +4=10049,①如图3,若①PMN=90°,PM=MN,①MN=PM=3e+3①x N=x M+3e+3=4e+3,即N(4e+3,3e+3)①−(4e+3)2+2(4e+3)+3=3e+3解得:e1=−1(舍去),e2=3 16 -,①t=AP=e−(−1)=31311616 -+=,①如图4,若①PNM=90°,PN=MN,①MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3)解得:e=3 16 -①t=AP=OA+OP=1+4e+3=13 4综上所述,存在以P,M,N为顶点的三角形为等腰直角三角形,t的值为10049或1316或134.【方法总结】本题考查了待定系数法求函数解析式,坐标系中三角形面积计算,等腰直角三角形的性质,解一元二次方程,考查了分类讨论和方程思想.第(3)题根据等腰直角三角形的性质找到相关线段长的关系是解题关键,灵活运用因式分解法解一元二次方程能简便运算.5、如图,已知直线AB与抛物线C:y=ax2+2x+c相交于点A(﹣1,0)和点B(2,3)两点.(1)求抛物线C函数表达式;(2)若点M是位于直线AB上方抛物线上的一动点,当MAB△的面积最大时,求此时MAB△的面积S及点M的坐标.【答案】(1) y=﹣x2+2x+3;(2) ①MAB的面积最大值是278,M(12,154)【解析】(1)由题意把点(﹣1,0)、(2,3)代入y=ax2+2x+c,得20443a ca c-+=⎧⎨++=⎩,解得1,3,ac=-⎧⎨=⎩,①此抛物线C函数表达式为:y=﹣x2+2x+3;(2)如图,过点M作MH①x轴于H,交直线AB于K,将点(﹣1,0)、(2,3)代入y=kx+b中,得023k b k b -+=⎧⎨+=⎩,解得1,1,k b =⎧⎨=⎩,①y AB =x+1,设点M(x ,﹣x 2+2x+3),则K(x ,x+1),则MK =﹣x 2+2x+3﹣(x+1)=﹣x 2+x+2, ①S ①MAB =S ①AMK +S ①BMK=12MK•(x M ﹣x A )+ 12MK•(x B ﹣x M ) =12MK•(x B ﹣x A ) =12×(-x 2+x+2)×3 =23127()228x --+,①302-<,当x =12时,S ①MAB 最大=278,此时21115()23224M y =-+⨯+=,①①MAB 的面积最大值是278,M(12,154).6、如图,直线y =34x +a 与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,抛物线y =34x 2+bx +c 经过点A ,B .点M (m ,0)为x 轴上一动点,过点M 且垂直于x 轴的直线分别交直线AB 及抛物线于点P ,N . (1)填空:点B 的坐标为 ,抛物线的解析式为 ; (2)当点M 在线段OA 上运动时(不与点O ,A 重合), ①当m 为何值时,线段PN 最大值,并求出PN 的最大值; ①求出使①BPN 为直角三角形时m 的值;(3)若抛物线上有且只有三个点N 到直线AB 的距离是h ,请直接写出此时由点O ,B ,N ,P 构成的四边形的面积.【答案】(1)(0,﹣3),y =34x2﹣94x ﹣3;(2)①是3,①3或119;(3)6或6+6√2或6√2﹣6.【解析】解:(1)把点A 坐标代入直线表达式y =34x+a ,解得:a =﹣3,则:直线表达式为:y═34x ﹣3,令x =0,则:y =﹣3, 则点B 坐标为(0,﹣3),将点B 的坐标代入二次函数表达式得:c =﹣3, 把点A 的坐标代入二次函数表达式得:34×16+4b ﹣3=0, 解得:b =﹣94,故抛物线的解析式为:y =34x2﹣94x ﹣3,(2)①①M (m ,0)在线段OA 上,且MN①x 轴, ①点P (m ,34m ﹣3),N (m ,34m2﹣94m ﹣3), ①PN =34m ﹣3﹣(34m2﹣94m ﹣3)=﹣34(m ﹣2)2+3, ①a =﹣34<0, ①抛物线开口向下,①当m =2时,PN 有最大值是3, ①当①BNP =90°时,点N 的纵坐标为﹣3,把y =﹣3代入抛物线的表达式得:﹣3=34m2﹣94m ﹣3,解得:m =3或0(舍去m =0), ①m =3;当①NBP =90°时,①BN①AB ,两直线垂直,其k 值相乘为﹣1,设:直线BN 的表达式为:y =﹣43x+n ,把点B 的坐标代入上式,解得:n =﹣3,则:直线BN 的表达式为:y =﹣43x ﹣3, 将上式与抛物线的表达式联立并解得:m =119或0(舍去m =0), 当①BPN =90°时,不合题意舍去,故:使①BPN 为直角三角形时m 的值为3或43; (3)①OA =4,OB =3,在Rt①AOB 中,tanα=43,则:cosα=35,sinα=45,①PM①y 轴,①①BPN =①ABO =α,若抛物线上有且只有三个点N 到直线AB 的距离是h ,则只能出现:在AB 直线下方抛物线与过点N 的直线与抛物线有一个交点N ,在直线AB 上方的交点有两个.当过点N 的直线与抛物线有一个交点N ,点M 的坐标为(m ,0),设:点N 坐标为:(m ,n ), 则:n =34m2﹣94m ﹣3,过点N 作AB 的平行线,则点N 所在的直线表达式为:y =34x+b ,将点N 坐标代入, 解得:过N 点直线表达式为:y =34x+(n ﹣34m ),将抛物线的表达式与上式联立并整理得:3x 2﹣12x ﹣12+3m ﹣4n =0,①=144﹣3×4×(﹣12+3m ﹣4n )=0,将n =34m 2﹣94m ﹣3代入上式并整理得:m 2﹣4m+4=0,解得:m =2,则点N 的坐标为(2,﹣92), 则:点P 坐标为(2,﹣32), 则:PN =3, ①OB =3,PN①OB ,①四边形OBNP 为平行四边形,则点O 到直线AB 的距离等于点N 到直线AB 的距离, 即:过点O 与AB 平行的直线与抛物线的交点为另外两个N 点,即:N′、N″, 直线ON 的表达式为:y =34x ,将该表达式与二次函数表达式联立并整理得: x 2﹣4x ﹣4=0,解得:x =2±2√2,则点N′、N″的横坐标分别为2+2√2,2﹣2√2, 作NH①AB 交直线AB 于点H , 则h =NH =NPsinα=125,作N′P′①x 轴,交x 轴于点P′,则:①ON′P′=α,ON′=OP ′sinα=54(2+2√2),S 四边形OBPN =BP•h =52×125=6,则:S 四边形OBP′N′=S①OP′N′+S①OBP′=6+6√2, 同理:S 四边形OBN″P″=6√2﹣6,故:点O ,B ,N ,P 构成的四边形的面积为:6或6+6√2或6√2﹣6.7、在平面直角坐标系xOy 中,直线1(0)y kx k =+≠经过点23A (,),与y 轴交于点B ,与抛物线2y ax bx a =++的对称轴交于点C m 2(,).(1)求m 的值;(2)求抛物线的顶点坐标;(3)11N x y (,)是线段AB 上一动点,过点N 作垂直于y 轴的直线与抛物线交于点22P x y (,),33Q x y (,)(点P 在点Q 的左侧).若213x x x <<恒成立,结合函数的图象,求a 的取值范围.【答案】(1)1;(2)()10,.(3)01a <<.【解析】解:(1)①()10y kx k =+≠ 经过点23A (,), ①将点A 的坐标代入1y kx =+ ,即321k =+ ,得1k =.①直线1y x =+ 与抛物线2y ax bx a =++ 的对称轴交于点(,2)C m , ①将点(,2)C m 代入1y x =+,得1m = . (2)①抛物线2y ax bx a =++ 的对称轴为1x =, ①12ba-= ,即2b a =-. ①22y ax ax a =-+ ()21a x =- .①抛物线的顶点坐标为()10, . (3)当0a >时,如图,若拋物线过点01B (,) ,则1a = . 结合函数图象可得01a << . 当0a <时,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是01a <<.8、如图①,在平面直角坐标系中,二次函数y =13-x 2+bx+c 的图象与坐标轴交于A ,B ,C 三点,其中点A 的坐标为(﹣3,0),点B 的坐标为(4,0),连接AC ,BC .动点P 从点A 出发,在线段AC 上以每秒1个单位长度的速度向点C 作匀速运动;同时,动点Q 从点O 出发,在线段OB 上以每秒1个单位长度的速度向点B 作匀速运动,当其中一点到达终点时,另一点随之停止运动,设运动时间为t 秒.连接PQ . (1)填空:b = ,c = ;(2)在点P ,Q 运动过程中,①APQ 可能是直角三角形吗?请说明理由;(3)点M 在抛物线上,且①AOM 的面积与①AOC 的面积相等,求出点M 的坐标。
二次函数动点问题
“二次函数动点问题”是数学中常用的一种问题,它可以用来求解在二次函数图像上的某些特殊点的位置。
它也叫做动点理论,有时也会简称为DPT(Dynamic Point Theory)。
二次函数动点问题的关键思想是,我们可以通过分析一个二次函数的表达式和曲线的形状,来确定它的某些特殊点的位置。
这样就能够同时求出二次函数的极大值、极小值以及它的拐点。
具体来说,二次函数动点问题就是要求解一个二次函数在特定曲线上的某些特殊点的位置。
对于一个二次函数,可以用它的二次项的系数a来决定曲线的形状,如果a>0,曲线会变得曲折,如果a<0,曲线会变得平滑等。
而拐点的位置则可以用它的一次项的系数b来确定,即拐点的横坐标为-b/2a。
此外,我们还可以使用一些其他方法来求解这类问题,比如可以使用微分来求出极值、拐点,也可以使用一元函数的性质来直接求解。
总之,二次函数动点问题是一个比较重要的数学问题,它可以用来求解一个二次函数在特定曲线上的某些特殊点的位置。
我们可以使用微分或一元函数的性质来求
解,也可以根据二次函数的表达式和曲线的形状来确定特定点的位置。
二次函数中的动点问题动点问题题型方法归纳总结:几何特点----问题背景是特殊图形,考查问题也是特殊图形,所以要把握好一般与特殊的关系;分析过程中,特别要关注图形的特性(特殊角、特殊图形的性质、图形的特殊位置。
) 动点问题一直是中考热点,近几年考查探究运动中的特殊性:等腰三角形、直角三角形、 相似三角形、平行四边形、梯形、特殊角或其三角函数、线段或面积的最值。
下面就此问题的常见题型作简单介绍,在解题方法给以点拨。
例:如图①, 已知抛物线32++=bx ax y (a ≠0)与x 轴交于点A (1,0)和点B (-3,0),与y 轴交于点C .(1) 求抛物线的解析式;(2) 设抛物线的对称轴与x 轴交于点M ,问在对称轴上是否存在点P ,使△CMP 为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P 的坐标;若不存在,请说明理由.(3) 如图②,若点E 为第二象限抛物线上一动点,连接BE 、CE ,求四边形BOCE 面积的最大值,并求此时E 点的坐标.注意:第(2)问按等腰三角形顶点位置分类讨论画图再由图形性质求点P 坐标----①C 为顶点时,以C 为圆心CM 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,②M 为顶点时,以M 为圆心MC 为半径画弧,与对称轴交点即为所求点P ,③P 为顶点时,线段MC 的垂直平分线与对称轴交点即为所求点P 。
第(3)问方法一,先写出面积函数关系式,再求最大值(涉及二次函数最值); 方法二,先求与BC 平行且与抛物线相切点的坐标(涉及简单二元二次方程组),再求面积。
二次函数的动点问题1.如图,已知抛物线1C 与坐标轴的交点依次是(40)A -,,(20)B -,,(08)E ,.(1)求抛物线1C 关于原点对称的抛物线2C 的解析式; (2)设抛物线1C 的顶点为M ,抛物线2C 与x 轴分别交于C D ,两点(点C 在点D 的左侧),顶点为N ,四边形MDNA 的面积为S .若点A ,点D 同时以每秒1个单位的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M ,点N 同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A 与点D 重合为止.求出四边形MDNA 的面积S 与运动时间t 之间的关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)当t 为何值时,四边形MDNA 的面积S 有最大值,并求出此最大值;(4)在运动过程中,四边形MDNA 能否形成矩形?若能,求出此时t 的值;若不能,请说明理由.[解] (1)点(40)A -,,点(20)B -,,点(08)E ,关于原点的对称点分别为(40)D ,,(20)C ,,(08)F -,.设抛物线2C 的解析式是2(0)y ax bx c a =++≠,则16404208a b c a b c c ++=⎧⎪++=⎨⎪=-⎩,,. 解得168a b c =-⎧⎪=⎨⎪=-⎩,,.所以所求抛物线的解析式是268y x x =-+-. (2)由(1)可计算得点(31)(31)M N --,,,.过点N 作NH AD ⊥,垂足为H .当运动到时刻t 时,282AD OD t ==-,12NH t =+. 根据中心对称的性质OA OD OM ON ==,,所以四边形MDNA 是平行四边形. 所以2ADN S S =△.所以,四边形MDNA 的面积2(82)(12)4148S t t t t =-+=-++. 因为运动至点A 与点D 重合为止,据题意可知04t <≤.所以,所求关系式是24148S t t =-++,t 的取值范围是04t <≤. (3)781444S t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭,(04t <≤).所以74t =时,S 有最大值814. 提示:也可用顶点坐标公式来求.(4)在运动过程中四边形MDNA 能形成矩形.由(2)知四边形MDNA 是平行四边形,对角线是AD MN ,,所以当AD MN =时四边形MDNA 是矩形.所以OD ON =.所以2222OD ON OH NH ==+.所以22420t t +-=.解之得1222t t ==,(舍). 所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时2t =.[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
二次函数动点最值问题我们有一个二次函数,并且知道它的顶点坐标。
现在,我们想找到一个动点,使得这个点到顶点的距离与到直线的距离之和最小。
假设二次函数的顶点坐标为 (h, k),动点的坐标为 (x, y)。
根据题目,我们可以建立以下模型:1. 动点到顶点的距离是 sqrt((x-h)^2 + (y-k)^2)。
2. 动点到直线的距离是 Ax + By + C / sqrt(A^2 + B^2),其中直线方程为Ax + By + C = 0。
我们要找的是这两个距离之和的最小值。
用数学公式,我们可以表示为:最小值 = min(sqrt((x-h)^2 + (y-k)^2) + Ax + By + C / sqrt(A^2 +B^2))现在我们要来解这个问题,找出动点的坐标使得这个距离之和最小。
为了解决这个问题,我们可以使用几何和代数的方法。
首先,我们观察到动点到顶点的距离和动点到直线的距离都是关于动点坐标(x, y) 的函数。
为了找到这两个距离之和的最小值,我们可以使用拉格朗日乘数法。
设拉格朗日函数为:F(x, y) = sqrt((x-h)^2 + (y-k)^2) + λ ( Ax + By + C / sqrt(A^2 + B^2) - d )其中,λ 是拉格朗日乘数,d 是我们要找的最小值。
接下来,我们对 F(x, y) 求偏导数,并令其为0,以找到极值点。
偏导数分别为:∂F/∂x = (x-h)/sqrt((x-h)^2 + (y-k)^2) + λ A / sqrt(A^2 + B^2) (Ax + By + C) / Ax + By + C和∂F/∂y = (y-k)/sqrt((x-h)^2 + (y-k)^2) + λ B / sqrt(A^2 + B^2) (Ax + By + C) / Ax + By + C令这两个偏导数等于0,我们可以得到一个关于 x 和 y 的方程组。
解这个方程组,我们可以找到动点的坐标 (x, y),使得到顶点的距离与到直线的距离之和最小。
. Word专业资料 数学压轴题 二次函数动点问题
1.如图,抛物线y=ax 2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(-3,0)、B两点,与y轴相交于点C(0,3).当x=-4和x=2时,二次函数
y=ax
2+bx+c(a≠0)的函数值y相等,连结AC、
BC.
(1)求实数a,b,c的值; (2)若点M、N同时从B点出发,均以每秒1个单位长度的速度分别沿BA、BC边运动,其中一个点到达终点时,另一点也随之停止运动.当运动时间为t秒时,连结MN,将△BMN沿MN翻折,B点恰好落在AC边上的P处,求t的值及点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,抛物线的对称轴上是否存在点Q,使得以B,N,Q为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得cbacbaccba244163039 解得a=-33,b=-332,c=3. (2)由(1)知y=-33x 2-332x+3,令y=0,得-33x 2-332x+3=0. 解得x1=-3,x2=1. ∵A(-3,0),∴B(1,0).又∵C(0,3),∴OA=3,OB=1,OC=3, ∴AB=4,BC=2.∴tan∠ACO=OCOA=3,∴∠ACO=60°,∴∠CAO=30°. 同理,可求得∠CBO=60°,∠BCO=30°,∴∠ACB=90°. . Word专业资料 ∴△ABC是直角三角形. 又∵BM=BN=t,∴△BMN是等边三角形. ∴∠BNM=60°,∴∠PNM=60°,∴∠PNC=60°. ∴Rt△PNC∽Rt△ABC,∴NCPN=BCAB. 由题意知PN=BN=t,NC=BC-BN=2-t,∴tt2=24. ∴t=34.∴OM=BM-OB=34-1=31. 如图1,过点P作PH⊥x轴于H,则PH=PM·sin60°=34×23=332. MH=PM·cos60°=34×21=32.∴OH=OM+MH=31+32=1.
∴点P的坐标为(-1,332). (3)存在. 由(2)知△ABC是直角三角形,若△BNQ与△ABC相似,则△BNQ也是直角三角形. ∵二次函数y=-33x 2-332x+3的图象的对称轴为x=-1.∴点P在对称轴上. ∵PN∥x轴,∴PN⊥对称轴. 又∵QN≥PN,PN=BN,∴QN≥BN. ∴△BNQ不存在以点Q为直角顶点的情形. ①如图2,过点N作QN⊥对称轴于Q,连结BQ,则△BNQ是以点N为直角顶点的直角三角形,且QN>PN,∠MNQ=30°. . Word专业资料 ∴∠PNQ=30°,∴QN=o30cosPN=2334=938.
∴BNQN=34938=332.∵BCAC=tan60°=3,∴BNQN≠BCAC. ∴当△BNQ以点N为直角顶点时,△BNQ与△ABC不相似. ②如图3,延长NM交对称轴于点Q,连结BQ,则∠BMQ=120°. ∵∠AMP=60°,∠AMQ=∠BMN=60°,∴∠PMQ=120°. ∴∠BMQ=∠PMQ,又∵PM=BM,QM=QM. ∴△BMQ≌△PMQ,∴∠BQM=∠PQM=30°.∵∠BNM=60°,∴∠QBN=90°. ∵∠CAO=30°,∠ACB=90°.∴△BNQ∽△ABC. ∴当△BNQ以点B为直角顶点时,△BNQ∽△ABC. 设对称轴与x轴的交点为D. ∵∠DMQ=∠DMP=60°,DM=DM,∴Rt△DMQ≌Rt△DMP. ∴DQ=PD,∴点Q与点P关于x轴对称.∴点Q的坐标为(-1,-332). 综合①②得,在抛物线的对称轴上存在点Q(-1,-332),使得以B,N,Q为顶点的三角形与△ABC相似. . Word专业资料 2.如图①,已知抛物线y=ax 2+bx+3(a≠0)与x轴交于点A(1,0)和点B(-3,0),与y轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式; (2)设抛物线的对称轴与x轴交于点M,问在对称轴上是否存在点P,使△CMP为等腰三角形?若存在,请直接写出所有符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图②,若点E为第二象限抛物线上一动点,连接BE、CE,求四边形BOCE面积的最大值,并求此时E点的坐标.
解:(1)由题意得033903 =+=++-baba.解得21--== ba. ∴所求抛物线的解析式为y=-x 2-2x+3; (2)存在符合条件的点P,其坐标为P(-1,10)或P(-1,10-) 或P(-1,6)或P(-1,35); (3)解法一: 过点E作EF⊥x轴于点F,设E(m,-m 2-2m+3)(-3< a <0) . Word专业资料 则EF=-m 2-2m+3,BF=m+3,OF=-m. ∴S四边形BOCE =S△BEF +S梯形FOCE=21BF·EF +21(EF+OC)·OF =21(m+3)(-m 2-2m+3)+2
1(-m 2-2m+6)(-m).
=-23m 2-29m+29=-23(m+23)2+863 ∴当m=-23时,S四边形BOCE 最大,且最大值为863. 此时y=-(-23)2-2×(-23)+3=415∴此时E点的坐标为(-23,415). 解法二:过点E作EF⊥x轴于点F,设E(x,y)(-3< x <0) 则S四边形BOCE =S△BEF +S梯形FOCE=21BF·EF +21(EF+OC)·OF =21(3+x)· y+21(3+y)(-x).=23(y-x)=2
3(-x 2-3x+3).
=-23(x+23)2+8
63
∴当x=-23时,S四边形BOCE 最大,且最大值为863. 此时y=-(-23)2-2×(-23)+3=415∴此时E点的坐标为(-23,415).
3.如图,已知抛物线y=ax 2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C.其中点A在x轴的负半轴上,点C在y轴的负半轴上,线段OA、OC的长(OA<OC)是方程x 2-5x+4=0的两个根,且抛物线的对称轴是直线x=1.
(1)求A、B、C三点的坐标; . Word专业资料 (2)求此抛物线的解析式; (3)若点D是线段AB上的一个动点(与点A、B不重合),过点D作DE∥BC交AC于点E,连结CD,设BD的长为m,△CDE的面积为S,求S与m的函数关系式,并写出自变量m的取值围.S是否存在最大值?若存在,求出最大值并求此时D点坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵OA、OC的长是方程x 2-5x+4=0的两个根,OA<OC. ∴OA=1,OC=4. ∵点A在x轴的负半轴,点C在y轴的负半轴∴A(-1,0),C(0,-4). ∵抛物线y=ax 2+bx+c的对称轴为x=1∴由对称性可得B点坐标为(3,0). ∴A、B、C三点的坐标分别是:A(-1,0),B(3,0),C(0,-4).
(2)∵点C(0,-4)在抛物线y=ax 2+bx+c图象上,∴c=-4. 4分 将A(-1,0),B(3,0)代入y=ax 2+bx-4得
043904 =+=---baba
解得3834- ==ba
∴此抛物线的解析式为y=34x 2-38x-4. (3)∵BD=m,∴AD=4-m. 在Rt△BOC中,BC 2=OB 2+OC 2=3 2+4 2=25,∴BC=5. ∵DE∥BC,∴△ADE∽△ABC.∴BCDE=ABAD,即5DE=44m -.∴DE=4520m -. . Word专业资料 过点E作EF⊥AB于点F,则sin∠EDF=sin∠CBA=BCOC=54.
∴DEEF=54,∴EF=54DE=54×4520m -=4-m. ∴S =S△CDE =S△ADC -S△ADE=21(4-m)×4-21(4-m)(4-m)=-21m 2+2m =-21(m-2)2+2(0<m<4). ∵-21<0 ∴当m=2时,S有最大值2. 此时OD=OB-BD=3-2=1.∴此时D点坐标为(1,0).
4.如图,抛物线y=a(x+3)(x-1)与x轴相交于A、B两点(点A在点B右侧),过点A的直线交抛物线于另一点C,点C的坐标为(-2,6).
(1)求a的值及直线AC的函数关系式; (2)P是线段AC上一动点,过点P作y轴的平行线,交抛物线于点M,交x轴于点N. ①求线段PM长度的最大值; ②在抛物线上是否存在这样的点M,使得△CMP与△APN相似?如果存在,请直接写出所有满足条件的点M的坐标(不必写解答过程);如果不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得6=a(-2+3)(-2-1),∴a=-2. ∴抛物线的解析式为y=-2(x+3)(x-1),即y=-2x 2-4x+6 令-2(x+3)(x-1)=0,得x1=-3,x2=1 . Word专业资料 ∵点A在点B右侧,∴A(1,0),B(-3,0) 设直线AC的函数关系式为y=kx+b,把A(1,0)、C(-2,6)代入, 得620 =+=+-bkbk 解得22 ==-bk ∴直线AC的函数关系式为y=-2x+2. (2)①设P点的横坐标为m(-2≤ m ≤1), 则P(m,-2m+2),M(m,-2m 2-4m+6). ∴PM=-2m 2-4m+6-(-2m+2)=-2m 2-2m+4=-2(m+21)2+29 ∴当m=-21时,线段PM长度的最大值为29. ②存在. M1(0,6),. M2(-41,855). ⅰ)如图1,当M为直角顶点时,连结CM,则CM⊥PM,△CMP∽△ANP ∵点C(-2,6),∴点M的纵坐标为6,代入y=-2x 2-4x+6 得-2x 2-4x+6=6,∴x=-2(舍去)或x=0∴M1(0,6) (此时点M在y轴上,即抛物线与y轴的交点,此时直线MN与y轴重合,点N与原点O重合)
ⅱ)如图2,当C为直角顶点时,设M(m,-2m 2-4m+6)(-2≤ m ≤1) 过C作CH⊥MN于H,连结CM,设直线AC与y轴相交于点D 则△CMP∽△NAP