中考数学中二次函数常考常新的18种命题方式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
专题01 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tan ∠ACB 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△POF 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.
【解析】(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 ⊥BC ,垂足为点D ,
由(1)可知B (3m ,0),则△BOC 为等腰直角三角形,
①OC =OB =3m ,①BC =m ,
又①∠ABC =45°,①∠DAB =45°,①AD =BD ,
①AB =2m ,①AD =,CD =m ,
①tan ∠ACB =
AD 1
CD 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 =
1
a
,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 ⊥y 轴,交y 轴于M ,交l 于N ,
①△OPF 是等腰直角三角形,且OP =PF ,易得△OMP ≌△PNF ,①OM =PN ,
①P (m ,m 2﹣4m +3),则﹣m 2+4m ﹣3=2﹣m ,解得:m
①P ); ①当P 在对称轴的右边,如图3,过P 作MN ⊥x 轴于N ,过F 作FM ⊥MN 于M ,
同理得△ONP ≌△PMF ,①PN =FM ,则﹣m 2+4m ﹣3=m ﹣2,解得:x 35
;
P 的坐标为(
3122+)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(32,25
4
),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.
【解析】(1)依题意得:254=−(32−a)(3
2−4),解得a =−1,①y =-(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+4
2+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√21
3,①a 1=−2−2√13,a 2=
6−2√21
3
(3)联立{y =2x +13
4y =−x 2+3x +4 ,解得:{x 1=
3
2y 1=254 (舍去),{x 2=−1
2y 2=9
4 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 +
13
4
),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 =−1
2x +n 过(m,2m +13
4
),①y =−12x +52m +13
4
,则B ′(5m +
132
,0)
抛物线y =−(x −m )2+2m +13
4过B ′(5m +132
,0),解得m 1=−3
2,m 2=−13
8
①B 1′(−1,0),B 2′(−
138
,0)(与D ′重合,舍去),①B ′(−1,0)
3、如图,抛物线y=x2+bx+c与直线y=1
2
x﹣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PC⊥x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.
【分析】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式,即可求解;(2)PD=|m²+4m|,①PD∥A O,则当PD=O A=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】(1)将点A、B的坐标代入抛物线表达式得:
1645
3
b c
c
-+=-
⎧
⎨
=-
⎩
,解得:
9
2
3
b
c
⎧
=
⎪
⎨
⎪=-
⎩
,
故抛物线的表达式为:y=x2+9
2
x﹣3;
(2)存在,理由:同理直线AB的表达式为:y=1
2
x﹣3,
设点P(m,m2+9
2
m﹣3),点D(m,
1
2
m﹣3)(m<0),则PD=|m2+4m|,
①PD∥A O,则当PD=O A=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+9
2
m﹣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,﹣13
2
)或(﹣3,﹣
15
2
);
综上,点P(﹣2
,﹣1
﹣
2
)或(﹣1,﹣
13
2
)或(﹣3,﹣
15
2
).
【小结】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 =ax 2+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△CGE 和△CG O 的面积满足S △CGE =4
3
S △CG O ,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t s ,点M 为射线AC 上一动点,过点M 作MN ∥x 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. 【分析】(1)用待定系数法即能求出抛物线和直线AC 解析式.
(2)△CGE 与△CG O 虽然有公共底边CG ,但高不好求,故把△CGE 构造在比较好求的三角形内计算.延长GC 交x 轴于点F ,则△FGE 与△FCE 的差即为△CGE .
(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】(1)将点A (-1,0),B (3,0),点C (0,3)代入抛物线y =ax 2+bx +c 得,
09303
a 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:0
3k n n -+=⎧⎨
=⎩
,解得:k =3,n =3,①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GH ⊥x 轴于点H , ①2(1)4y x =--+,①G (1,4),GH =4,①113
31222
CGO
G S OC x =⨯=⨯⨯=, 若S △CGE =
43S △CG O ,则S △CGE =4
3S △CG O =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),又①E (m ,0),①EF =m -(-3)=m +3 ①CGE
FGE
FCE S S
S
=-=
1122EF GH EF OC ⋅-⋅= 1()2EF GH OC ⋅-=1(3)(43)2m +⋅-=1
(3)2
m + ①
1
(3)22
m +=,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∠MPN =90°,PM =PN ,过点M 作MQ ⊥x 轴于点Q ,过N 作NR ⊥x 轴于点R , ①MN ∥x 轴,①MQ =NR =3e +3
①Rt △MQP ≌Rt △NRP (HL ),①PQ =PR ,∠MPQ =∠NPR =45° ①MQ =PQ =PR =NR =3e +3
①x 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),224
49
e =- ①AP =t ,O P =t −1,O P +O Q =PQ ,①t −1−e =3e +3,①t =4e +4=
100
49
,
①如图3,若∠PMN=90°,PM=MN,
①MN=PM=3e+3
①x 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)=
313
1
1616 -+=,
①如图4,若∠PNM=90°,PN=MN,①MN=PN=3e+3,N(4e+3,3e+3),
解得:e=
3 16 -
①t=AP=O A+O P=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100
49
或
13
16
或
13
4
.
【小结】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 =ax 2+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.
【解析】(1)由题意把点(﹣1,0)、(2,3)代入y =ax 2+2x +c ,
得20443a c a c -+=⎧⎨++=⎩,解得1,3,a c =-⎧⎨=⎩
,
①此抛物线C 函数表达式为:y =﹣x 2+2x +3; (2)如图,过点M 作MH ⊥x 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 △MAB =S △AMK +S △BMK =12MK •(x M ﹣x A )+ 12MK •(x B ﹣x M )=12MK •(x B ﹣x A )=1
2
×(-x 2+x +2)×3 =23127
()228
x -
-+, ①302-<,当x =1
2时,S △MAB 最大=278
,
此时21115
()23224
M y =-+⨯+=,
①△MAB 的面积最大值是278
,M (12,15
4).
6、如图,直线y =34
x +a 与x 轴交于点A (4,0),与y 轴交于点B ,抛物线y =3
4
x 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△BPN 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.
【解析】(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 ═3
4x ﹣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:3
4×16+4b ﹣3=0, 解得:b =﹣9
4,故抛物线的解析式为:y =3
4x 2﹣9
4x ﹣3, (2)①①M (m ,0)在线段O A 上,且MN ⊥x 轴, ①点P (m ,3
4
m ﹣3),N (m ,3
4
m 2﹣9
4
m ﹣3),
①PN =34m ﹣3﹣(34m 2﹣94m ﹣3)=﹣3
4(m ﹣2)2+3,
①a =﹣3
4<0,①抛物线开口向下,①当m =2时,PN 有最大值是3, ①当∠BNP =90°时,点N 的纵坐标为﹣3,
把y =﹣3代入抛物线的表达式得:﹣3=3
4m 2﹣9
4m ﹣3,解得:m =3或0(舍去m =0),①m =3; 当∠NBP =90°时,①BN ⊥AB ,两直线垂直,其k 值相乘为﹣1, 设:直线BN 的表达式为:y =﹣4
3x +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 =﹣4
3x ﹣3,
将上式与抛物线的表达式联立并解得:m =11
9
或0(舍去m =0),当∠BPN =90°时,不合题意舍去,
故:使△BPN 为直角三角形时m 的值为3或4
3;
(3)①O A =4,O B =3,在Rt △A O B 中,tan α=4
3,则:c osα=3
5,si n α=4
5, ①PM ∥y 轴,①∠BPN =∠AB O =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 =3
4m 2﹣9
4m ﹣3,过点N 作AB 的平行线, 则点N 所在的直线表达式为:y =3
4
x +b ,将点N 坐标代入,解得:过N 点直线表达式为:y =3
4
x +(n ﹣3
4
m ),
将抛物线的表达式与上式联立并整理得:3x 2﹣12x ﹣12+3m ﹣4n =0,△=144﹣3×4×(﹣12+3m ﹣4n )=0, 将n =3
4m 2﹣9
4m ﹣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,﹣9
2), 则:点P 坐标为(2,﹣3
2),则:PN =3,
①O B =3,PN ∥O B ,①四边形O BNP 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O N 的表达式为:y =3
4x ,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NH ⊥AB 交直线AB 于点H ,则h =NH =NP si n α=12
5,
作N ′P ′⊥x 轴,交x 轴于点P ′,则:∠O N ′P ′=α,O N ′=OP ′
sinα=5
4(2+2√2), S 四边形O BPN =BP •h =5
2×
125
=6,则:S 四边形O BP ′N ′=S △O P ′N ′+S △O BP ′=6+6√2,
同理:S 四边形O BN ″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. 【解析】(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 =, ①12b
a
-
= ,即2b a =-. ①22y ax ax a =-+()2
1a 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=
1
3
-x2+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O B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,△APQ可能是直角三角形吗?请说明理由;
(3)点M在抛物线上,且△A O M的面积与△A O C的面积相等,求出点M的坐标。
【分析】(1)设抛物线解析式为y=a(x+3)(x-4).将a=-1
3
代入可得到抛物线解析式,从而确定出b、c值;
(2)先求得点C的坐标,依据勾股定理可求得AC=5,则PC=5-t,AQ=3+t,再判断当△APQ是直角三角形时,则∠APQ=90°,从而得出△A O C∽△APQ,得到比例式列方程求解即可;
(3)根据点M在抛物线上,设出点M的坐标为(m,﹣1
3
m2+
1
3
m+4),再根据△A O M的面积与△A O C的面积
相等,从而得出﹣1
3
m2+
1
3
m+4=4±,解方程即可.
【解析】(1)设抛物线的解析式为y=a(x+3)(x﹣4).将a=﹣1
3
代入得:y=﹣
1
3
x2+
1
3
x+4,
①b=1
3
,c=4.
(2)在点P、Q运动过程中,△APQ不可能是直角三角形.
理由如下:①在点P、Q运动过程中,∠P AQ、∠PQA始终为锐角,①当△APQ是直角三角形时,则∠APQ=90°.
将x=0代入抛物线的解析式得:y=4,
①C(0,4).①点A的坐标为(﹣3,0),
①在Rt△A O C中,依据勾股定理得:AC=5,
①AP=O Q=t,①AQ=3+t,
①∠O AC=∠P AQ,∠APQ=∠A O C
①△A O C ∽△APQ ,①AP :A O=AQ :AC ,①
3t =3t 5
+ ①t =4.5. ①由题意可知:0≤t ≤4,①t =4.5不合题意,即△APQ 不可能是直角三角形. (3 )设点M 的坐标为(m ,﹣
13m 2+1
3
m +4) ①△A O M 的面积与△A O C 的面积相等,且底都为A O ,C (0,4). ①﹣
13m 2+1
3
m +4=4±
当﹣
13m 2+13m +4=-4时,解得:m , 当﹣
13m 2+1
3
m +4=4时,解得:m =1或0
①当m =0时,与C 重合,①m 或1
① M (1,4)或M (
12+,-4)或M (2
,-4) 【小结】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求二次函数的解析式、相似三角形的性质和判定、全等三角形的性质和判定,灵活运用相关的知识是解题的关键.
9、如图,关于x 的二次函数y =x 2+bx +c 的图象与x 轴交于点A (1,0)和点B 与y 轴交于点C (0,3),抛物线的对称轴与x 轴交于点D .
(1)求二次函数的表达式;
(2)在y 轴上是否存在一点P ,使△PBC 为等腰三角形?若存在.请求出点P 的坐标;
(3)有一个点M 从点A 出发,以每秒1个单位的速度在AB 上向点B 运动,另一个点N 从点D 与点M 同时出发,以每秒2个单位的速度在抛物线的对称轴上运动,当点M 到达点B 时,点M 、N 同时停止运动,问点M 、N 运动到何处时,△MNB 面积最大,试求出最大面积.
【解析】(1)把A(1,0)和C(0,3)代入y=x2+bx+c,
10
3
b c
c
++=
⎧
⎨
=
⎩
解得:b=﹣4,c=3,
①二次函数的表达式为:y=x2﹣4x+3;
(2)令y=0,则x2﹣4x+3=0,解得:x=1或x=3,①B(3,0),①BC,
点P在y轴上,当△PBC为等腰三角形时分三种情况进行讨论:如图1,
①当CP=CB时,PC,①O P=O C+PC O P=PC﹣O C3
①P1(0,),P2(0,3﹣);
①当PB=PC时,O P=O B=3,①P3(0,-3);
①当BP=BC时,①O C=O B=3①此时P与O重合,①P4(0,0);
综上所述,点P的坐标为:(0,0,3﹣)或(﹣3,0)或(0,0);
(3)如图2,设AM=t,由AB=2,得BM=2﹣t,则DN=2t,
①S△MNB=1
2
×(2﹣t)×2t=﹣t2+2t=﹣(t﹣1)2+1,
当点M出发1秒到达D点时,△MNB面积最大,最大面积是1.此时点N在对称轴上x轴上方2个单位处或点N在对称轴上x轴下方2个单位处
10、如图,二次函数2y ax bx c =++(0a ≠)的图象与x 轴交于A B 、两点,与y 轴相交于点C .连结
AC BC A C 、,、两点的坐标分别为()30A -,
、(0C ,且当4x =-和2x =时二次函数函数值y 相等. (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,二次函数图象的对称轴上是否存在点Q ,使得以B N Q ,,为项点的三角形与ABC 相似?如果存在,请求出点Q 的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解析】(1)
C(0,3)在抛物线上,①代入得c
①x =-4和x =2时二次函数的函数值y 相等, ①顶点横坐标4212x -+=
=-,12b
a
∴-=-,
又①A (-3,0)在抛物线上,①9a −3b
由以上二式得a b ===
(2)由(1)2y x x 1)(x 3)333
=-
-=--+,①B (1,0)
, 连接BP 交MN 于点O 1,根据折叠的性质可得:O 1也为PB 中点.
设t 秒后有1t 3M(1t,0),N 1,O 124⎛⎫⎛⎫
--- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
,
设P (x ,y ),B (1,0)
①O 1为P 、B 的中点可得3t 1x y 1t 422+-==,即3t P 1t 2⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭
,
①A,C点坐标知AC
:y x
=,P点也在直线AC上代入得t=4
3
,
即P
⎛
-
⎝⎭
;
(3)假设成立;
①若有△ACB∽△QNB,则有∠ABC=∠QBN,
①Q点在x轴上,AC∥QN但由题中A,C,Q,N
坐标知直线的一次项系数为:
AC QN
:K K
=≠,
则△ACB不与△QNB相似.
①若有△ACB∽△QBN,则有CB AB
(1) BN QN
=⋯
设
1
Q(1,A(3,0),B(1,0),N
3
⎛
--
⎝⎭
,则CB2,AB4,AC
===代入(1
)得
2
4
3
=
,y=
3
-,
当y=Q(-1
,
AC CB
QB4
QB BN
=⇒=≠不满足相似舍去;当y
=
3
-有Q(-1
,
3
-
)则
AC3CB
QB
3QB2BN
=⇒==,
①存在点Q(-1
,
3
-)使△ACB∽△QBN.
综上可得:Q(-1
,
3
-).
11、已知,如图1,二次函数y =ax 2+2ax ﹣3a (a ≠0)图象的顶点为C 与x 轴交于A 、B 两点(点A 在点B 左侧),点C 、B 关于过点A 的直线l :y =kx +√3对称.
(1)求A 、B 两点坐标及直线l 的解析式; (2)求二次函数解析式;
(3)如图2,过点B 作直线BD ∥AC 交直线l 于D 点,M 、N 分别为直线AC 和直线l 上的两个动点,连接CN ,MM 、MD ,求CN +NM +MD 的最小值.
【解析】(1)y =ax 2+2ax ﹣3a ,令y =0,则x =﹣1或3,即点A 、B 的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0), 点A 坐标代入y =kx +√3得:0=﹣3k +√3,解得:k =
√3
3
,即直线l 的表达式为:y =
√3
3
x +√3.①,
同理可得直线AC 的表达式为: y =√3x +3√3.,直线BD 的表达式为:y =√3x −√3.①, 联立①①并解得:x =3,在点D 的坐标为(3,2√3);
(2)设点C 的坐标为(﹣1,m ),点C 、B 关于过点A 的直线l :y =kx +√3对称得AC 2=AB 2, 即:(﹣3+1)2+m 2=16,解得:m =±2√3(舍去负值),点C (1,2√3), 将点C 的坐标代入二次函数并解得:a =−√3
2
.
故二次函数解析式为: y =−
√32
x 2
−√3x +
3√3
2
;
(3)连接BC ,则CN +MN 的最小值为MB (即:M 、N 、B 三点共线),
作D 点关于直线AC 的对称点Q 交y 轴于点E ,则MB +MD 的最小值为BQ (即:B 、M 、Q 三点共线), 则CN +MN +MD 的最小值=MB +MD 的最小值=BQ , ①DQ ⊥AC ,AC ∥BD ,①∠QDB =90°,
作DF ⊥x 轴交于点F ,DF =AD si n ∠DAF =4√3×1
2=2√3,
①B 、C 关于直线l 对称,即直线l 是∠EAF 的平分线,①ED =FD =2√3, 则QD =4√3,BD =4,①BQ =√(4√3)2
+42=8. 即CN +NM +MD 的最小值为8.
12、点A、C分别是一次函数y=﹣3
4
x+3的图象与y轴、x轴的交点,点B与点C关于原点对称,二次函
数y=1
8
x2+bx+c的图象经过点B,且该二次函数图象上存在一点D,使四边形ABCD能构成平行四边形.
(1)求二次函数的表达式;
(2)动点P从点A到点D,同时动点Q从点C到点A都以每秒1个单位的速度运动,设运动时间为t秒.①当t为何值时,有PQ丄AC?
①当t为何值时,四边形PDCQ的面积最小?此时四边形PDCQ的面积是多少?
【解析】(1)当x=0,y=﹣3
4
x+3=3,则点A(0,3),
当y=0,﹣3
4
x+3=0,解得x=4,则点C(4,0),
①点B与点C关于原点对称,①点B(﹣4,0),BC=8,
①四边形ABCD是平行四边形,①AD∥x轴,AD=BC=8,①D(8,3),
将点B(﹣4,0),点D(8,3)代入二次函数y=1
8
x2+bx+c得
1
1640
8
1
6480
8
b c
b c
⎧
⨯-+=
⎪⎪
⎨
⎪⨯++=
⎪⎩
,解得
1
4
3
b
c
⎧
=-
⎪
⎨
⎪=-
⎩
,
①二次函数表达式y=1
8
x2﹣
1
4
x﹣3;
(2)①①A(0,3),C(4,0),①AC
5,当点P运动了t秒时,则AP=t,CQ
①作QH⊥AD于H,如图,
①∠HAQ=∠O CA,①△AQH∽△CA O,①AQ HQ
AC OA
=,即
5
53
t HQ
-
=,解得QH=
3
5
(5﹣t),
①S四边形PDCQ=S△ACD﹣S△AQP=1
2
•3•8﹣
1
2
⨯t•
3
5
(5﹣t)=
3
10
t2﹣
3
2
t+12=
3
10
(t﹣
5
2
)2+
81
8
,
①当t=5
2
时,四边形PDCQ的面积最小,最小面积为
81
8
.
13、如图,在平面直角坐标系中,直线y =﹣x +3与x 轴、y 轴分别交于点B 、C ;抛物线y =﹣x 2+bx +c 经过B 、C 两点,并与x 轴交于另一点A .
(1)求该抛物线所对应的函数关系式;
(2)设P (x ,y )是(1)所得抛物线上的一个动点,过点P 作直线l ⊥x 轴于点M ,交直线BC 于点N . ①若点P 在第一象限内.试问:线段PN 的长度是否存在最大值?若存在,求出它的最大值及此时x 的值;若不存在,请说明理由;
①求以BC 为底边的等腰△BPC 的面积. 【解析】
(1)由于直线y =﹣x +3经过B 、C 两点, 令y =0得x =3;令x =0,得y =3, ①B (3,0),C (0,3),
①点B 、C 在抛物线y =﹣x 2+bx +c 上,于是得930
{3
b c c -++==,
解得b =2,c =3,
①所求函数关系式为y =﹣x 2+2x +3;
(2)①①点P (x ,y )在抛物线y =﹣x 2+2x +3上, 且PN ⊥x 轴,
①设点P 的坐标为(x ,﹣x 2+2x +3), 同理可设点N 的坐标为(x ,﹣x +3), 又点P 在第一象限,
①PN =PM ﹣NM =(﹣x 2+2x +3)﹣(﹣x +3)=﹣x 2+3x =-2
39()2
4
x -+ ①当3
2
x =
时, 线段PN 的长度的最大值为
94
.
①由题意知,点P 在线段BC 的垂直平分线上,
又由①知,O B =O C ,①BC 的中垂线同时也是∠B O C 的平分线, ①设点P 的坐标为(a ,a ), 又点P 在抛物线y =﹣x 2+2x +3上, 于是有a =﹣a 2+2a +3, ①a 2﹣a ﹣3=0,
解得112
a +=
,2a =
①点P 的坐标为:或,
若点P 的坐标为,此时点P 在第一象限,
在Rt △O MP 和Rt △B O C 中,MP =O M =
12+,O B =O C =3,
S △BPC =S 四边形B O CP ﹣S △B O C =2S △B O P ﹣S △B O C ,
若点P 的坐标为11(
,22
++,此时点P 在第三象限,
则S △BPC =S △B O P +S △C O P +S △B O C =
11
323322⨯+⨯⨯
14、如图1,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,AB=4,矩形OBDC的边CD=1,延长DC交抛物线于点E.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图2,点P是直线EO上方抛物线上的一个动点,过点P作y轴的平行线交直线EO于点G,作PH ⊥EO,垂足为H.设PH的长为l,点P的横坐标为m,求l与m的函数关系式(不必写出m的取值范围),并求出l的最大值.
【解析】(1)①矩形OBDC的边CD=1,①OB=1,
由AB=4,得OA=3,①A(﹣3,0),B(1,0),
①抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,
①a+b+2=0,9a-3b+2=0,解得:a=
2
3
-,b=
4
3
-,
①抛物线解析式为y=
2
3
-x2
4
3
-x+2;
(2)在y=
2
3
-x2
4
3
-x+2中,
当y=2时,x=0或x=﹣2,①E(﹣2,2),
①直线OE解析式为y=﹣x,∠PGH=∠COE=45°,
①P(m,
2
3
-m2
4
3
-m+2),PG∥y轴,①G(m,﹣m),
①PG=
2
3
-m2
4
3
-m+2﹣(﹣m)=
2
3
-
2
1
4
m
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
+
49
24
①∠PGH=∠COE=45°,①l=
2PG=
3
-
2
1
4
m
⎛⎫
+
⎪
⎝⎭
+
48
∴当m=
1
4
-时,l
专题02 二次函数中的线段长度问题
1、如图抛物线y =ax 2+bx +c 的图象过点A (﹣1,0),B (3,0),C (0,3). (1)求抛物线的解析式,并指出抛物线的顶点坐标.
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点P ,使得△P AC 的周长最小,若存在,请求出点P 的坐标及△P AC 的周长;若不存在,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,在抛物线上是否存在点M (不与C 点重合),使得S △P AM =S △P AC ,若存在,请求出点M 的坐标;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)①抛物线y =ax 2+bx +c 的图象过点A (﹣1,0),B (3,0),C (0,3),
①09303a b c a b c c -+=⎧⎪++=⎨⎪=⎩,得=-123a b c ⎧⎪
=⎨⎪=⎩
,①y =﹣x 2+2x +3=﹣(x ﹣1)2+4,①该抛物线的顶点坐标为(1,4) 即该抛物线的解析式为y =﹣x 2+2x +3,顶点坐标为(1,4);
(2)点A 关于对称轴的对称点是点B ,连接CB 与对称轴的交点为P ,此时点P 即为所求,如图所示:
设过点B (3,0),点C (0,3)的直线解析式为y =kx +m ,303k m m +=⎧⎨=⎩,得13k m =-⎧⎨=⎩
,
①直线BC 的解析式为y =﹣x +3,
当x =1时,y =﹣1+3=2, ①点P 的坐标为(1,2),
①点A (﹣1,0),点C (0,3),点B (3,0), ①AC
BC =
,
①△P AC 的周长是:AC +CP +P A =AC +CB
即点P 的坐标为(1,2),△P AC
(3)存在点M (不与C 点重合),使得S △P AM =S △P AC , ①S △P AM =S △P AC ,
①当以P A 为底边时,只要两个三角形等高即可, 即点M 和点C 到P A 的距离相等, 当点M 在点C 的上方时,
则CM ∥P A 时,点M 和点C 到P A 的距离相等,
设过点A (﹣1,0),点P (1,2)的直线l 1解析式为:y =kx +m ,02k m k m -+=⎧⎨+=⎩,得11k m =⎧⎨=⎩
,
①直线AP 的解析式为y =x +1, ①直线CM 的解析式为y =x +3,由2
3
23
y x y x x =+⎧⎨=-++⎩得,1103x y =⎧⎨=⎩,2214x y =⎧⎨=⎩,①点M 的坐标为(1,4); 当点M 在点C 的下方时,
则点M 所在的直线l 2与AP 平行,且直线l 2与直线AP 之间的距离与直线l 1与直线AP 之间的距离相等, ①直线l 2的的解析式为y =x ﹣1,
由2
123y x y x x =-⎧⎨=-++⎩
得,3312
12x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
,44
22x y ⎧⎪
=⎪⎨⎪⎪=⎩
, ①M
的坐标为(
12
,12-
)或(12
,12
-); 由上可得,点M 的坐标为(1,4),
)
2、如图,抛物线y =ax 2﹣ x +c (a ≠0)的图象与x 轴交于A 、B 两点,与y 轴交于点C (0,﹣2),已知B 点坐标为(4,0).
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点M 是线段BC 下方的抛物线上一点,记点M 到线段BC 的距离为d ,当d 取最大值时,求出此时M 点的坐标;
(3)若点P 是抛物线上一点,点E 是直线y =﹣x 上的动点,是否存在点P 、E ,使以点A ,点B ,点P ,点E 为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点E 坐标;若不存在,请说明理由. 【解析】(1)由题意得c =-2,0=a ×42-×4-2, 解得a = , ①抛物线的解析式为:y =
x 2-x -2. (2)作MN ∥y 轴交BC 于点N , ①的面积=
=2MN =, ①当MN 最大时,的面积也最大,此时M 到线段BC 的距离d 也最大,
设直线BC 的解析式为y =kx +b , ①,解得,①y =x -2, ①MN =
x -2-( x 2 - x -2)=- x 2+2x =-(x -2)2+2, ①当x =2时,MN 有最大值2,①M (2,-3). ①当d 取最大值时, M 点的坐标是(2,-3); (3)存在,理由如下:
设点 E 的坐标为 (n ,−n ), 以点A ,点B ,点P ,点E 为顶点的平行四边形分两种情况,如图, ①以线段AB 为边,点E 在点P 的左边时, ①A (−1,0),B (4,0),E (n ,−n ),①P (5+n ,−n ), ①点P (5+n ,−n )在抛物线y =
x 2 - x -2上, 3
2
321
2
123
2
BCM ∆142MN ⨯1
2
BC d ⋅BCM ∆0420k b k b =+⎧⎨
-=⨯+⎩122
k b ⎧
=
⎪⎨⎪=-⎩12121232121
2
123
2
①−n =
(5+n )2−(5+n )−2,,解得:n 1=, n 2= , 此时点E 的坐标为
)或
); 以线段AB 为边,点E 在点P 的右边时, ①A (−1,0),B (4,0),E (n ,−n ),①P (n −5,−n ),
①点P (n −5,−n )在抛物线
y =
x 2−x −2上,①−n
=(n −5)2−(n −5)−2,即
n 2−11n +36=0, 此时△=(−11)2−4×36=−23<0
,①方程无解; ①以线段AB 为对角线时,
①
A (−1,0),
B (4,0),E (n ,−n ),①
P (3−n ,n ), ①点
P (3−n ,n )在抛物线y =
x
2−x −2上,①n =(3−n
)2−(3−n )−2,,解得:n 3=
,n 4= , 此时点E
的坐标为(
,)或(,). 综上可知:存在点P
、E , 使以A 、B 、P
、E 为顶点的四边形是平行四边形,点E 坐标为)、,)、(,)或(,).
123292-92
-+1232123
2
123212325252
5252-5252
-+92-5252-52-52
-
3、如图,抛物线y =ax 2+bx -3与x 轴交于A ,B 两点(A 点在B 点左侧),A (-1,0),B (3,0),直线l 与抛物线交于A ,C 两点,其中C 点的横坐标为2。
(1)求抛物线的函数解析式;
(2)P 是线段AC 上的一个动点,过P 点作y 轴的平行线交抛物线于E 点,求线段PE 长度的最大值; (3)点G 是抛物线上的动点,在x 轴上是否存在点F ,使A ,C ,F ,G 这样的四个点为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有满足条件的F 点坐标;如果不存在,请说明理由。
【解析】
(1)将A (﹣1,0),B (3,0)代入y =ax 2+bx -3,得:a =1,b =﹣2,①y =x 2﹣2x ﹣3.
(2)将C 点的横坐标x =2代入y =x 2﹣2x ﹣3,得:y =﹣3,①C (2,﹣3),①直线AC 的函数解析式是y =﹣x ﹣1.
设P 点的横坐标为x (﹣1≤x ≤2),则P 、E 的坐标分别为:P (x ,﹣x ﹣1),E (x ,x 2﹣2x ﹣3). ①P 点在E 点的上方,①PE =(﹣x ﹣1)﹣(x 2﹣2x ﹣3)=﹣x 2+x +2,①当x =1
2
时,PE 的最大值=9
4
.
(3)存在.讨论如下:
①如图,连接C 与抛物线和y 轴的交点.
①C (2,﹣3),G (0,﹣3),①CG ∥x 轴,此时AF =CG =2,①F 点的坐标是(﹣3,0);
①如图,AF=CG=2,A点的坐标为(﹣1,0),因此F点的坐标为(1,0);
①如图,设F(x,0).
①ACFG是平行四边形,①AF的中点与CG的中点重合.
①AF的中点的纵坐标为0,①C,G两点的纵坐标互为相反数,①G点的纵坐标为3,①x2﹣2x﹣3=3,解得:
x=1±√7,①G点的坐标为(1±√7,3),①AF的中点的横坐标=CG的中点的横坐标,①2+1±√7
2=−1+x
2
,解
得:x=4±√7,①F的坐标为(4±√7,0).
综上所述:存在4个符合条件的F点,分别为F(﹣3,0),(1,0),(4+√7,0),(4﹣√7,0).
4、在如图的平面直角坐标系中,抛物线y =ax 2﹣2amx +am 2+1(a <0)与x 轴交于点A 和点B ,点A 在点B 的左侧,与y 轴交于点C ,顶点是D ,且∠DAB =45°.
(1)填空:点C 的纵坐标是 (用含a 、m 的式子表示); (2)求a 的值;
(3)点C 绕O 逆时针旋转90°得到点C ′,当﹣1
2
≤m ≤5
2
时,求BC ′的长度范围.
【解析】(1)当x =0时,y =ax 2﹣2amx +am 2+1=am 2+1,①点C 的纵坐标为am 2+1. (2)设抛物线对称轴与x 轴交于点E ,如图1所示.
①DA =DB ,∠DAB =45°,①△ABD 为等腰直角三角形,①AB =2DE . ①y =ax 2﹣2amx +am 2+1=a (x ﹣m )2+1,①点D 的坐标为(m ,1).
当y =0时,ax 2﹣2amx +am 2+1=0,即a (x ﹣m )2=﹣1,解得:x 1=m ﹣√−1
a ,x 2=m +√−1
a , ①AB =2√−1
a =2,解得:a =﹣1.
(3)由(1)(2)可知:点C 的坐标为(0,1﹣m 2),点B 的坐标为(m +1,0). ①点C 绕O 逆时针旋转90°得到点C ′,①点C ′的坐标为(m 2﹣1,0), ①BC ′=|m +1﹣(m 2﹣1)|=|﹣m 2+m +2|. ①﹣m 2+m +2=﹣(m ﹣1
2
)2+9
4
,﹣1
2
≤m ≤5
2
,
①当m =52
时,﹣m 2+m +2取得最小值,最小值为﹣7
4
;
当m =12时,﹣m 2+m +2取得最大值,最大值为9
4, ①当﹣1
2≤m ≤5
2时,﹣7
4≤﹣m 2+m +2≤9
4, ①当﹣1
2≤m ≤5
2时,0≤BC ′≤9
4.
5、如图,直线y=﹣x+5与x轴交于点B,与y轴交于点D,抛物线y=﹣x2+bx+c与直线y=﹣x+5交于B,D两点,点C是抛物线的顶点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点M是直线BD上方抛物线上的一个动点,其横坐标为m,过点M作x轴的垂线,交直线BD于点P,当线段PM的长度最大时,求m的值及PM的最大值;
(3)在抛物线上是否存在异于B、D的点Q,使△BDQ中BD边上的高为,若存在求出点Q的坐标;若不存在请说明理由.
【分析】
(1)y=-x+5,令x=0,则y=5,令y=0,则x=5,故点B、D的坐标分别为(5,0)、(0,5),利用待定系数法即可求解;
(2)由题意可得M点坐标为(m,﹣m2+4m+5),则则P点坐标为(m,﹣m+5),表示出PM的长度:
PM=-m2+4m+5-(-m+5)=-m2+5m=-(m-5
2
)2+
25
4
,利用二次函数的性质即可求解;
(3)过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H,设出Q点坐标Q(x,﹣x2+4x+5),则G(x,﹣x+5),表示出QG的长度QG=|-x2+4x+5-(-x+5)|=|-x2+5x|,由条件可得△B O D是等腰直角三角
形,,可证得△QHG为等腰直角三角形,则当△BDQ中BD边上的高为时,即QH=HG,QG
=6,|-x2+5x|=6,即可求解.
【解析】
(1)y=﹣x+5,令x=0,则y=5,令y=0,则x=5,
故点B、D的坐标分别为(5,0)、(0,5),
则二次函数表达式为:y=﹣x2+bx+5,将点B坐标代入上式并解得:b=4,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+4x+5;
(2)设M点横坐标为m(m>0),则P(m,﹣m+5),M(m,﹣m2+4m+5),
①PM=﹣m2+4m+5﹣(﹣m+5)=﹣m2+5m=﹣(m-5
2
)2+
25
4
,
①当m=5
2
时,PM有最大值
25
4
;
(3)如图,过Q作QG∥y轴交BD于点G,交x轴于点E,作QH⊥BD于H,
设Q(x,﹣x2+4x+5),则G(x,﹣x+5),
①QG=|﹣x2+4x+5﹣(﹣x+5)|=|﹣x2+5x|,
①△B O D是等腰直角三角形,
①∠DB O=45°,
①∠HGQ=∠BGE=45°,
①△QHG是等腰直角三角形,
当△BDQ中BD边上的高为时,即QH=HG=,
①QG=6,
①|﹣x2+5x|=6,
当﹣x2+5x=6时,解得x=2或x=3,
①Q(2,9)或(3,8),
当﹣x2+5x=﹣6时,解得x=﹣1或x=6,
①Q(﹣1,0)或(6,﹣7),
综上可知存在满足条件的点Q,其坐标为Q1(2,9),Q2(3,8),Q3(﹣1,0),Q4(6,﹣7).
【小结】
本题考查二次函数综合运用,待定系数法求函数解析式,二次函数的性质,等腰直角三角形的判定和性质及方程思想等知识,要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系.在(1)中主要是待定系数法的考查,在(2)中用P点坐标表示出PM 的长是解题的关键,在(3)中构造等腰直角三角形求得QG的长是解题的关键.
6、如图1,抛物线y=﹣x2+mx+n交x轴于点A(﹣2,0)和点B,交y轴于点C(0,2).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点M在抛物线上,且S△A O M=2S△B O C,求点M的坐标;
(3)如图2,设点N是线段AC上的一动点,作DN⊥x轴,交抛物线于点D,求线段DN长度的最大值.
【解析】(1)A(﹣2,0),C(0,2)代入抛物线的解析式y=﹣x2+mx+n,得
420
2
m n
n
--+=
⎧
⎨
=
⎩
,解得
1
2
m
n
=-
⎧
⎨
=
⎩
,
①抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2.
(2)由(1)知,该抛物线的解析式为y=﹣x2﹣x+2,则易得B(1,0),设M(m,n)然后依据S△AOM=2S△BOC
列方程可得:1
2
•AO×|n|=2×
1
2
×OB×OC,
①1
2
×2×|﹣m2﹣m+2|=2,
①m2+m=0或m2+m﹣4=0,解得m=0或﹣1
①符合条件的点M的坐标为:(0,2)或(﹣1,2,﹣2,﹣2).
(3)设直线AC的解析式为y=kx+b,将A(﹣2,0),C(0,2)代入得
20
2
k b
b
-+=
⎧
⎨
=
⎩
,解得
1
2
k
b
=
⎧
⎨
=
⎩
,
①直线AC的解析式为y=x+2,
设N(x,x+2)(﹣2≤x≤0),则D(x,﹣x2﹣x+2),ND=(﹣x2﹣x+2)﹣(x+2)=﹣x2﹣2x=﹣(x+1)2+1,①﹣1<0,①x=﹣1时,ND有最大值1.
①ND的最大值为1.
7、如图,在平面直角坐标系中,抛物线y =x (x ﹣b )﹣1
2与y 轴相交于A 点,与x 轴相交于B 、C 两点,且
点C 在点B 的右侧,设抛物线的顶点为P .
(1)若点B 与点C 关于直线x =1对称,求b 的值; (2)若O B =O A ,求△BCP 的面积;
(3)当﹣1≤x ≤1时,该抛物线上最高点与最低点纵坐标的差为h ,求出h 与b 的关系;若h 有最大值或最小值,直接写出这个最大值或最小值.
【解析】(1)①点B 与点C 关于直线x =1对称,y =x (x ﹣b )﹣12=x 2﹣bx ﹣1
2, ①﹣−b
2
=1,解得:b =2.
(2)当x =0时,y =x 2﹣bx ﹣1
2=﹣1
2, ①点A 的坐标为(0,﹣1
2).
又①O B =O A ,①点B 的坐标为(﹣1
2,0).
将B (﹣1
2,0)代入y =x 2﹣bx ﹣1
2,得:0=14+1
2b ﹣1
2,解得:b =1
2, ①抛物线的解析式为y =x 2﹣1
2x ﹣1
2.
①y =x 2﹣1
2x ﹣1
2=(x ﹣1
4)2﹣916,
①点P 的坐标为(1
4,﹣9
16).
当y =0时,x 2﹣1
2x ﹣1
2=0,解得:x 1=﹣1
2,x 2=1, ①点C 的坐标为(1,0).
①S △BCP =1
2×[1﹣(﹣1
2)]×|﹣9
16|=27
64.
(3)y =x 2﹣bx ﹣12=(x ﹣b 2)2﹣12﹣b 2
4
.
当b
2≥1,即b ≥2时,如图1所示, y 最大=b +1
2,y 最小=﹣b +1
2, ①h =2b ;
当0≤b
2<1,即0≤b <2时,如图2所示, y 最大=b +1
2,y 最小=﹣1
2
﹣b 2
4
,
①h =1+b +b 24
=(1+b
2
)2;
当﹣1<b
2<0,﹣2<b <0时,如图3所示 y 最大=1
2﹣b ,y 最小=﹣1
2﹣b 2
4
,
①h =1﹣b +b 24
=(1﹣b
2
)2;
当b
2≤﹣1,即b ≤﹣2时,如图4所示, y 最大=﹣b +1
2,y 最小=b +1
2,
h =﹣2b .
综上所述:h ={
2b(b ⩾2)
(1+b 2)2
(0≤b <2)
(1−b 2)2
(−2<b <0)
−2ℎ(b ⩽−2) ,h 存在最小值,最小值为1.
8、如图,抛物线交x 轴于点A (﹣3,0)和点B ,交y 轴于点C (0,3).
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)若点P 在抛物线上,且,求点P 的坐标;
(3)如图b ,设点Q 是线段AC 上的一动点,作DQ ⊥x 轴,交抛物线于点D ,求线段DQ 长度的最大值.
【解析】(1)把A (﹣3,0),C (0,3)代入,得:,解得:,故该抛物线的解析式为:;
(2)由(1)知,该抛物线的解析式为,则易得B (1,0),设P 点坐标为(x ,),①,①
,整理,得或,解得x =﹣1或x =,则符合条件的点P 的坐标为:(﹣1,4),,; (3)设直线AC 的解析式为,将A (﹣3,0),C (0,3)代入,得:,解得:,
即直线AC 的解析式为.设Q 点坐标为(x ,x +3),(﹣3≤x ≤0),则D 点坐标为(x ,),
QD ===,①当x =时,QD 有最大值.
2y x bx c =-+
+ΔAOP ΔBOC 4S S =2
y x bx c =-++093{3b c c =--+=2
{3
b c =-=2
23y x x =--+2
23y x x =--+223x x --+ΔAOP ΔBOC 4S S =211
32341322
x x ⨯⨯--+=⨯⨯⨯2(1)0x +=2270x x +-
=1-
±(14)-+
-(14)---y kx t =+30
{
3
k t t -+==1
{
3
k t ==3y x
223x x --+2(23)(3)x x x --+-+23x x --2
3
9()2
4x -++
32-9
4。