云南省2016中考数学 试题研究 三、解答题重难点突破 题型四 函数

更新时间:2024-04-06 21:03:01 阅读量: 综合文库 文档下载

说明:文章内容仅供预览,部分内容可能不全。下载后的文档,内容与下面显示的完全一致。下载之前请确认下面内容是否您想要的,是否完整无缺。

函数与几何图形的综合题

针对演练

类型一 与三角形形状有关的问题

2

1. 如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=x+bx+c经过点A(0,-6)和点C(6,0). (1)求抛物线的解析式.

(2)若抛物线与x轴的负半轴交于点B,试判断△ABC的形状;(钝角三角形、直角三角形、锐角三角形)

(3)抛物线上是否存在点P,使得△PAC是以AC为底的等腰三角形?若存在,请求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理由.

第1题图

22

2. (2015南通13分)已知抛物线y=x-2mx+m+m-1(m是常数)的顶点为P,直线l:y=x-1.

(1)求证点P在直线l上;

(2)当m=-3时,抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C,与直线l的另一个交点为Q,M是x轴下方抛物线上的一点,∠ACM=∠PAQ(如图),求点M的坐标;

(3)若以抛物线和直线l的两个交点及坐标原点为顶点的三角形是等腰三角形,请直接写出所有符合条件的m的值.

第2题图

12

3. (2015宜宾12分)如图,抛物线y=-x+bx+c与x轴分别相交于点A(-2,0)、B(4,

20),与y轴交于点C,顶点为点P. (1)求抛物线的解析式;

(2)动点M、N从点O同时出发,都以每秒1个单位长度的速度分别在线段OB、OC上向点B、C方向运动,过点M作x轴的垂线交BC于点F,交抛物线于点H.

1

①当四边形OMNH为矩形时,求点H的坐标;

②是否存在这样的点F,使△PFB为直角三角形?若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由.

第3题图

类型二 与四边形形状有关的问题

4

1. 如图,已知直线y=-x+8与x轴交于点A,与y轴交于点B,C是线段AB的中点,抛

342

物线y=ax+bx+c(a>0)过O、A两点,且其顶点的纵坐标为-.

3

(1)分别写出A、B、C三点的坐标; (2)求抛物线的函数解析式;

(3)在抛物线上是否存在点P,使得以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形?若存在,求所有满足条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.

第1题图

2

2. (2015毕节16分)如图,抛物线y=x+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,顶点M关于x轴的对称点是M′. (1)求抛物线的解析式;

(2)若直线AM′与此抛物线的另一个交点为C,求△CAB的面积;

(3)是否存在过A、B两点的抛物线,其顶点P关于x轴的对称点为Q,使得四边形APBQ为正方形?若存在,求出此抛物线的解析式;若不存在,请说明理由.

2

第2题图

1

3. (2015广安10分)如图,边长为1的正方形ABCD一边AD在x负半轴上,直线l:y=x2+2经过点B(x,1)与x轴、y轴分别交于点H、F,抛物线y=-x+bx+c顶点E在直线l上.

(1)求A、D两点的坐标及抛物线经过A、D两点时的解析式.

(2)当该抛物线的顶点E(m,n)在直线l上运动时,连接EA、ED,试求△EAD的面积S与m之间的函数解析式,并写出m的取值范围.

(3)设抛物线与y轴交于G点,当抛物线顶点E在直线l上运动时,以A、C、E、G为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能,求出E点坐标;若不能,请说明理由.

2

第3题图

2

4. (2015梧州13分)如图,抛物线y=ax+bx+2与坐标轴交于A、B、C三点,其中B(4,0)、C(-2,0).连接AB、AC,在第一象限内的抛物线上有一动点D,过点D作DE⊥x轴,垂足为点E,交AB于点F. (1)求此抛物线的解析式;

(2)在DE上作点G,使G点与D点关于F点对称,以G为圆心,GD为半径作圆,当⊙G与其中一条坐标轴相切时,求点G的横坐标.

(3)过D点作直线DH∥AC交AB于H,当△DHF的面积最大时,在抛物线和直线AB上分别取M、N两点,并使D、H、M、N四点组成平行四边形,请你直接写出符合要求的M、N两点的横坐标.

3

第4题图 5. (2015龙东地区10分)如图,四边形OABC是矩形,点A、C在坐标轴上,△ODE是由△OCB绕点O顺时针旋转90°得到的,点D在x轴上,直线BD交y轴于点F,交OE于点H,线段BC、OC的长是方程x2-6x+8=0的两个根,且OC>BC. (1)求直线BD的解析式. (2)求△OFH的面积.

(3)点M在坐标轴上,平面内是否存在点N,使以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

第5题图

类型三 与三角形相似有关的问题

12

1. (2015黔南州12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=-x+bx+c过点A(0,

64)和C(8,0),P(t,0)是x轴正半轴上的一个动点,M是线段AP的中点,将线段MP绕点P顺时针旋转90°得线段PB.过点B作x轴的垂线,过点A作y轴的垂线,两直线相交于点D.

(1)求b,c的值;

(2)当t为何值时,点D落在抛物线上;

(3)是否存在t,使得以A,B,D为顶点的三角形与△AOP相似?若存在,求此时t的值;若不存在,请说明理由.

第1题图 2. (2015牡丹江10分)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A在x轴负半轴上,顶点C在x轴正半轴上,顶点B在第一象限,过点B作BD⊥y轴于点D,线段OA,OC的长是一元

4

二次方程x-12x+36=0的两根,BC=45,∠BAC=45°. (1)求点A、C的坐标;

(2)反比例函数y=的图象经过点B,求k的值;

(3)在y轴上是否存在点P,使以P,B,D为顶点的三角形与以P,O,A为顶点的三角形相似?若存在,请写出满足条件的点P的个数,并直接写出其中两个点P的坐标;若不存在,请说明理由.

2

kx

第2题图

2

(x+2)(x-4)与x轴交于点A、B(点A位于点8

B的左侧),与y轴交于点C,CD∥x轴,交抛物线于点D,M为抛物线的顶点. (1)求点A、B、C的坐标;

(2)设动点N(-2,n),求使MN+BN的值最小时n的值;

(3)P是抛物线上一点,请你探究:是否存在点P,使以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似(△PAB与△ABD不重合)?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 3. (2015随州12分)如图,已知抛物线y=

1

4. (2015鄂州12分)如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=x+2与x轴交于点A,与

2

y轴交于点C,抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是x=-,且经过A、C两点,与x轴的另一

交点为B.

(1)①直接写出点B的坐标;②求抛物线解析式.

(2)若点P为直线AC上方的抛物线上的一点,连接PA,PC.求△PAC的面积的最大值,并求出此时点P的坐标.

(3)抛物线上是否存在点M,过点M作MN垂直x轴于点N,使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.

32

5

第4题图

类型四 与面积有关的问题

1. (2015武威10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线经过点A(0,4),B(1,0),C(5,0),其对称轴与x轴相交于点M. (1)求此抛物线的解析式和对称轴;

(2)在此抛物线的对称轴上是否存在一点P,使△PAB的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;

(3)连接AC,在直线AC下方的抛物线上,是否存在一点N,使△NAC的面积最大?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.

第1题图

2

2. (2015贵港10分)如图,抛物线y=ax+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C (0,3),其对称轴l为x=-1. (1)求抛物线的解析式并写出其顶点坐标;

(2)若动点P在第二象限内的抛物线上,动点N在对称轴l上. ①当PA⊥NA,且PA=NA时,求此时点P的坐标;

②当四边形PABC的面积最大时,求四边形PABC面积的最大值及此时点P的坐标.

第2题图

6

3. (2015莱芜12分)如图,已知抛物线y=ax+bx+c(a≠0)经过点A(-3,2),B(0,-2),51

其对称轴为直线x=,C(0,)为y轴上一点,直线AC与抛物线交于另一点D.

22

(1)求抛物线的函数表达式;

(2)试在线段AD下方的抛物线上求一点E,使得△ADE的面积最大,并求出最大面积; (3)在抛物线的对称轴上是否存在一点F,使得△ADF是直角三角形?如果存在,求出点F的坐标;如果不存在,请说明理由.

2

2

4. (2015深圳9分)如图①,关于x的二次函数y=-x+bx+c经过点A(-3,0),点C(0,3),点D为二次函数的顶点,DE为二次函数的对称轴,E在x轴上. (1)求抛物线的解析式;

(2)DE上是否存在点P到AD的距离与到x轴的距离相等,若存在求点P,若不存在请说明理由;

(3)如图②,DE的左侧抛物线上是否存在点F,使2S△FBC=3S△EBC,若存在,求点F坐标,若不存在说明理由.

第4题图

2

5. (2015攀枝花12分)如图,已知抛物线y=-x+bx+c与x轴交于A(-1,0),B(3,0)两点,与y轴交于点C,抛物线的对称轴与抛物线交于点P、与直线BC相交于点M,连接PB. (1)求该抛物线的解析式;

(2)在(1)中位于第一象限内的抛物线上是否存在点D,使得△BCD的面积最大?若存在,求出D点坐标及△BCD面积的最大值;若不存在,请说明理由.

(3)在(1)中的抛物线上是否存在点Q,使得△QMB与△PMB的面积相等?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.

7

第5题图

6. (2015达州12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的边OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,∠AOC的平分线交AB于点D,E为BC的中点,已知A(0,4)、C(5,42

0),二次函数y=x+bx+c的图象抛物线经过A、C两点.

5

(1)求该二次函数的表达式;

(2)F、G分别为x轴、y轴上的动点,首尾顺次连接D、E、F、G构成四边形DEFG,求四边形DEFG周长的最小值;

(3)抛物线上是否存在点P,使△ODP的面积为12?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

第6题图

类型五 与线段有关的问题

2

1. (2015锦州14分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx+2经过点A(-1,0)和点B(4,0),且与y轴交于点C,点D的坐标为(2,0),点P(m,n)是该抛物线上的一个动点,连接CA、CD、PD、PB. (1)求该抛物线的解析式;

(2)当△PDB的面积等于△CAD的面积时,求点P的坐标;

(3)当m>0,n>0时,过点P作直线PE⊥y轴于点E交直线BC于点F,过点F作FG⊥x轴于点G,连接EG,请直接写出随着点P的运动,线段EG的最小值.

8

2. (2015大连12分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴和y轴的正半轴上,顶点B的坐标为(2m,m).翻折矩形OABC,使点A与点C重合,得到折痕DE.设点B的对应点为F,折痕DE所在直线与y轴相交于点G,经过点C、F、D的抛物线为y=ax2+bx+c.

(1)求点D的坐标(用含m的式子表示);

(2)若点G的坐标为(0,-3),求该抛物线的解析式;

(3)在(2)的条件下,设线段CD的中点为M,在线段CD上方的抛物线上是否存在点P,使PM1

=EA?若存在,直接写出点P的坐标,若不存在,说明理由. 2

第2题图

【答案】

题型四 函数与几何图形的综合题 类型一 与三角形形状有关的问题

1. 【思路分析】(1)利用待定系数法通过点A、C的坐标计算b、c的值,得到该抛物线的解析式;(2)由抛物线的解析式得出点B的坐标,结合其他点的坐标判断△ABC的形状;(3)利用AC的垂直平分线不平行于抛物线的对称轴,必然与抛物线存在的两个交点都能成为点P,使得△PAC为等腰三角形.

2

解:(1)将A(0,-6)和C(6,0)代入y=x+bx+c中, 得 c=-6 36+6b+c=0, 解得 b=-5 c=-6, 2

∴抛物线的解析式为y=x-5x-6;

2(2)由x-5x-6=0,解得x1=-1,x2=6,

∴点B的坐标为B(-1,0),即点B在(-6,0)与原点之间, 又∵OA=6,OC=6, ∴∠OAC=∠OCA=45°, ∴∠BAC为锐角,

∴△ABC为锐角三角形;

9

(3)存在满足条件的点P,使得△PAC是以AC为底的等腰三角形,分两种情况讨论,抛物线上存在两个点P能使得△PAC是以AC为底的等腰三角形. 如解图,设M为线段AC的中点,则OM为AC的垂直平分线, 直线OM与抛物线必有的两个交点都是满足条件的点P,

第1题解图

∵A(0,-6),C(6,0), ∴点M的坐标为(3,-3), 设直线OM的解析式为y=kx, 将点M(3,-3)代入得,k=-1, 即直线OM的解析式为y=-x, 联立 y=-x

y=x2-5x-6,得x2-4x-6=0, ∴ x1=2-10 y1=10-2,或 x2=2+10 y2=-2-10,

∴点P的坐标为(2-10,10-2)或(2+10,-2-10). 2. (1)证明:∵y=x2

-2mx+m2

+m-1=(x-m)2

+m-1, ∴顶点P(m,m-1).

将x=m代入y=x-1得y=m-1, ∴点P在直线y=x-1上.(3分)

(2)解:当m=-3时,抛物线解析式为y=x2

+6x+5, 令x=0,y=5,

点C的坐标为(0,5),

作PF⊥x轴于点F,ME⊥y轴于点E, QG⊥y轴于点G.如解图,

10

第2题解图

联立 y=x2

+6x+5 y=x-1,解得 x1=-3 y1=-4, x2=-2 y2=-3, ∴P(-3,-4),Q(-2,-3). ∵y=x2

+6x+5=(x+5)(x+1), ∴A(-5,0),B(-1,0),(5分)

∴QG=3,AG=5-2=3,∠CAO=∠ACO=45°, ∴∠OAQ=45°,

∵∠APF=90°-(∠PAQ+45°)=45°-∠PAQ, ∠MCE=45°-∠ACM,∠ACM=∠PAQ, ∴∠APF=∠MCE,

∴Rt△CME∽Rt△PAF,(7分) ∴

CEPF?MEAF. 设点M的坐标为(x,x2

+6x+5),

则ME=-x,CE=-x2

-6x, PF=4,AF=2.

?x2∴?6x4??x2,解得x1=-4,x2=0(舍去). 则x2

+6x+5=-3,

∴M(-4,-3).(12分) (3)解:m的值为0,

?1?3?1?31?32,2,2,1?32.(13分) 【解法提示】联立抛物线解析式和直线l的解析式得

y=x2-2mx+m2+m-1 y=x-1,解得 x1=m y1=m-1, x2=m+1 y2=m,

∴P(m,m-1),Q(m+1,m),

由题意,△OPQ为等腰三角形, OP2=m2+(m-1)2=2m2-2m+1,

11

OQ2=(m+1)2+m2=2m2+2m+1,

PQ2=(m+1-m)2+ [m-(m-1)]2=2,

2222

①当OP=OQ时,2m-2m+1=2m+2m+1,解得m=0.

222

②当OQ=PQ时,2m+2m+1=2,

解得m1=?1?3?1?3,m2=. 222

③当OP2=PQ2时,2m-2m+1=2, 解得m1=

1?31?3,m2=. 22

综上,当△OPQ为等腰三角形时,m的值为0,?1?3?1?3, ,221?31?3. ,223. 【思路分析】(1)将A、B两点坐标代入函数解析式,求得其待定系数b、c的值即可.(2)①如解图①,根据已知,点M和点N移动速度相同,因此四边形OMHN若为矩形,则OM=ON,且NH=OM,HM=ON,所以可以得到点H到x轴与到y轴的距离相等,又因为点H在抛物线上,设点H横坐标为t,则它的纵坐标为-

12

t+t+4,再根据以上关系得出一个关于t的一元二2次方程.②先假设点F存在,用一个未知数m表示出点F的横坐标和纵坐标,进而用m表示

222

出BF、FP并求PB的值,然后根据勾股定理分两种情况分别进行求解.

解: (1)抛物线y=-∴ --

12

x+bx+c与x轴交于点A(-2,0)、B(4,0), 212

3(-2)-2b+c=0 212

34+4b+c=0, 2解得 b=1 c=4,(2分)

∴抛物线的解析式为y=-

12

x+x+4.(3分) 2(2)①如解图①,设经过t秒后,四边形OMHN为正方形,则

第3题解图①

12

OM=t,ON=t,

∴点H的坐标为(t,-

12

2t+t+4), ∵四边形OMHN为正方形, ∴-

12t2

+t+4=t, 解得t1=22,t2=-22 (不符合题意,舍去),(5分) ∴点H的坐标为(22,22).(6分) ②设存在点F,使△PFB为直角三角形, 由(1)得点B(4,0),点C(0,4),

设直线BC的函数解析式为y=kx+b(k≠0), ∴ 4k+b=0 b=4, 解得 k=-1 b=4, ∴直线BC的解析式为y=-x+4,

设点F的横坐标为m,则点F的纵坐标为-m+4, ∵抛物线的解析式为y=-12x2

+x+4, ∴y=-

12 (x-1)2+92, ∴抛物线顶点P的坐标为(1,92), ∴PB2

=(4-1)2

+(0-92)2=1174, FP2=(1-m)2+(92-4+m)2=2m2-m+54,

BF2=(4-m)2+(-m+4)2=2m2-16m+32,(8分)

∵点P为抛物线顶点,

当∠PFB=90°时,如解图②,BF2+FP2=PB2

∴2m2

-16m+32

+2m2

-m+51174=4, ∴4m2-17m+4=0, 解得m11=4,m2=

4, 若能组成直角三角形,则点F在点P左侧,

13

第3题解图② ∴m<1,

1, 415∴-m+4= ,

4∴m=

∴点F的坐标为(

115, ),(10分) 44当∠FPB=90°时,如解图③,

第3题解图③

222

PB+FP=BF,

117522

+2m-m+=2m-16m+32, 441解得m= ,

1039∴-m+4= ,

10139∴点F的坐标为(, ).

1010115139综上所述,点F的坐标为(,)或(,).(12分)

441010∴

【难点突破】本题的难点是第(2)②问,要求点F的坐标,首先假设点F存在,根据抛物线

上各点的位置关系,表示出线段长,由于

△PFB的直角顶点不确定,所以求解过程中需分两种情况进行讨论. 【一题多解】假设存在点F使△PFB为直角三角形. (ⅰ)如解图④,当∠PFB=90°时,设抛物线的对称轴与x轴交于点E,过F作FD⊥PE于点D,

14

第3题解图④

∵OC⊥OB,OC=OB=4, ∴∠OCB=∠OBC=45°, 直线BC的解析式:y=-x+4,

过F作FD∥OB交PE于点D,则∠DFB=∠CBO=45°, 又∵∠PFB=90°,∠PFD=45°, ∴PD=FD,

设F(t,-t+4), 由(1)知P(1, 92), 则PD=92-(-t+4),FD=1-t, ∴

92-(-t+4)=1-t, ∴t=1154,-t+4=4,

∴F(1154, 4).

(ⅱ)如解图⑤,当∠FPB=90°时,过F作FD⊥PE于点D,∠FPD+∠DPB=90°,

第3题解图⑤

又∵∠DPB+∠PBO=90°, ∴∠FPD=∠PBO,

∴tan∠FPD=tan∠PBO, 即

FDPD?PEBE, 15

91?t∴?2, 9?(?t?4)32139∴t=,-t+4=,

1010139∴F(, ).

1010综上所述,点F的坐标为(

115139,)或(,). 441010类型二 与四边形形状有关的问题 1. 解:(1)∵直线y=-

44x+8与x轴交于点A,与y轴交于点B,∴令y=-x+8=0,x=6,33即A(6,0),

∴令x=0,y=0+8=8,即B(0,8). ∵C是线段AB的中点,

6?08?0=3,=4, 224, 3∴A(6,0)、B(0,8)、C(3,4);

(2)∵抛物线经过点O(0,0),点A(6,0),顶点的纵坐标为-∴其顶点坐标为(3,-∴ c=0 36a+6b+c=0 9a+3b+c=-

4), 344,解得 a= 327b=- c=0,

∴抛物线的函数解析式为y=89428x-x; 927 (3)存在点P,使以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形,

∵∠AOB=90°,A(6,0)、B(0,8), ∴AB=OA2?OB2?62?82 =10, ∵C是AB的中点, ∴OC=

1 AB=BC=5, 2∵OB=8,

∴OB>OC,且OB>BC,

∴当以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形时,OB是菱形的对角线, 连接PC,如解图,则OB是PC的垂直平分线,

16

第1题解图

∴点P与点C关于直线OB对称,即P与C关于y轴对称, ∵C(3,4), ∴P(-3,4),

把点P(-3,4)代入抛物线解析式y=当x=-3时,y=

428x-x中, 9274283(-3)-3(-3)=4,

927∴点P(-3,4)在抛物线上.

故在抛物线上存在点P,使以O、P、B、C为顶点的四边形是菱形,点P的坐标是(-3,4). 2. 解:(1)∵抛物线与x轴交于点A(-1,0),B(3,0),(2分)

2

∴y=(x+1)(x-3)=x-2x-3.(4分)

22

(2)∵抛物线y=x-2x-3=(x-1)-4, ∴点M的坐标为(1,-4). ∵M与M′关于x轴对称,

∴点M′的坐标为(1,4),(6分) 设直线AM′的解析式为y=kx+m, 将点A(-1,0),点M′(1,4)代入得 -k+m=0

k+m=4,解得 k=2 m=2,

∴直线AM′的解析式为y=2x+2,(8分)

2

与抛物线y=x-2x-3联立得 y=2x+2 y=x2-2x-3,解得 x1=-1 y1=0, x2=5 y2=12,

∴点C的坐标为(5,12),(10分) 又∵AB=4, ∴S△ABC=

134312=24.(12分) 2 (3)存在.理由如下:如解图, ∵四边形APBQ是正方形,

∴PQ垂直且平分AB,AB垂直且平分PQ,且PQ=AB,

17

第2题解图

设PQ与x轴交点为N,则PN=

1 AB=2, 2∴点P的坐标为(1,2)或(1,-2). (13分)

设过A、B两点的抛物线的解析式为y=a(x+1)(x-3),

1, 21123此时抛物线解析式为y=- (x+1)(x-3)=- x+x+ ;(15分)

2221将点(1,-2)代入得a=,

21123此时抛物线解析式为y= (x+1)(x-3)= x-x- .

222123123综上,存在这样的抛物线2条,其解析式为y=-x+x+或y=x-x-.(16分)

2222将点(1,2)代入得a=-

【易错分析】在确定四边形APBQ为正方形时,一定要注意点P可能在x轴上方,也可能在

x轴下方,不要漏掉任何一种情况.

3. 【思路分析】(1)把B点坐标代入一次函数的解析式中求出B点的横坐标,进而得到A、D点的坐标,再用待定系数法求出二次函数的解析式.(2)把E点坐标代入一次函数解析式,得到n关于m的关系式,根据三角形的面积公式列出S与m的函数解析式.(3)分情况讨论,假设存在E点,根据平行四边形的性质,列方程求E点坐标便可. 解:(1)把B点的坐标(x,1)代入y=得

1x+2中, 21x+2=1,解得x=-2, 2∴B(-2,1),

∵正方形ABCD的边长为1, ∴A(-2,0),(1分) 则D(-3,0),(2分)

把A(-2,0),D(-3,0)代入抛物线的解析式中, 得 -4-2b+c=0

-9-3b+c=0,解得 b=-5 c=-6,

2

∴经过A、D两点的抛物线的解析式为y=-x-5x-6.(4分)

18

(2)∵E(m,n)在直线y=∴n=

1x+2上, 21m+2,(5分) 21111AD2|m+2|=|m+2|, 2222111当m+2>0,即m>-4时,S= (m+2)=14m+1; 2221当m+2=0,即m=-4时,E、A、D三点共线,此时不构成三角形; 21111当m+2<0,即m<-4时,S= (-m-2)=- m-1, 22241综上可知,S= m+1(m>-4)

41-m-1(m<-4). (7分) 4根据三角形的面积公式得,S=

(3)存在点E,使得以A、C、E、G为顶点的四边形是平行四边形, 分两种情况:

①当AC为对角线时,此时EG与AC则互相平分,这不可能存在,故此情况不存在;(8分)

第3题解图

②当AC为平行四边形的边时,如解图所示,E点在y轴左边,即为E′点,过E′点作E′M⊥y轴,

1m+2),抛物线是由y=-x2-5x-6平移得到的, 221∴设此时的抛物线的解析式为y=-(x-m)+m+2, 2221即y=-x+2mx-m+m+2,

221∴G(0,-m+m+2), 2∵E′(m,

∴在Rt△E′MG中,根据勾股定理可得E′G=E′M+GM=m+[(又∵平行四边形的对边相等, ∴E′G=AC=BC2?AB2?2, ∴E′G=AC,即m+m=2,

2

2

4

2

2

2

2

2

11242

m+2)-(-m2+m+2)]=m+m, 2219

解得m=1,(9分) ∵m<0, ∴m=-1. 故存在点E(-1,

2

3),使得四边形AGEC为平行四边形.(10分) 22

4. 【思路分析】(1)将B、C两点的坐标代入抛物线y=ax+bx+2得方程组求解,即可求得抛物线的解析式;(2)利用(1)中求出的二次函数解析式,确定出A点的坐标,然后根据A、B两点的坐标求出AB的解析式,分别用含有参数的代数式表示出圆的半径以及圆心到坐标轴的距离,然后分⊙G与y轴相切和⊙G与x轴相切两种情形来讨论即可求解.(3)根据DH∥AC,DE⊥x轴,确定出当DF的值最大时,△DHF的面积最大,再根据平移的性质,确定使D、H、M、N四点组成的平行四边形的M、N两点的横坐标即可.

2

解:(1)将B(4,0)、C(-2,0)代入y=ax+bx+2, 得 16a+4b+2=0 4a-2b+2=0,(2分)

解得 a=-

1 4b=

1,(3分) 2121x+x+2;(4分) 42∴抛物线的解析式为y=-

(2)令x=0,即y=2,则A(0,2),

设直线AB的解析式为y=kx+b(k≠0), 将点A(0,2)、B(4,0)代入中, 得 b=2 4k+b=0, 解得 k=-

1 2b=2, 1x+2, 2121设点D的坐标为(t,-t+t+2)(0

421则点F的坐标为(t,-t+2),

2∴直线AB的解析式为:y=-∵G点与D点关于F点对称,

123t-t+2),(5分) 42121123①如果⊙G与y轴相切,则t=|-t+t+2-(t-t+2)|,

4242∴G点的坐标为(t,

解得t1=2,t2=6>4(舍去),t3=t4=0(舍去);(6分) ②如果⊙G与x轴相切,则

1231113t-t+2=|-t2+t+2-(t2-t+2)|, 424242 20

3,t2=4(舍去),t3=-2<0(舍去),t4=4(舍去).(7分) 233综上所述,当t=2或时,⊙G与坐标轴相切,当⊙G与x轴相切时,点G的横坐标是,

22解得t1=

当⊙G与y轴相切时,点G的横坐标是2.(8分) (3)点M、N的横坐标分别为2-22,88-22或2+22,+22.(13分) 33【解法提示】由于DH始终平行于AC,FD始终垂直于x轴,所以不管D点怎么变化,△DHF的形状都不会改变,于是当DF的值最大时,△DHF的面积就最大. 由(2)可知DF=-当t=-

12111t+t+2-(-t+2)=- t2+t, 4224=2时,△DHF的面积最大,

112?(?)4此时D(2,2),F(2,1), ∵DH∥AC,

∴AC的解析式可求得为:y=x+2,

设DH的解析式为:y=x+b,代入点D(2,2),得b=0, 即DH的解析式为:y=x,

第4题解图

1x+2 244y=x,可求得H(,),

33解方程组y=-如解图,过点H作HK⊥DE于点K,则HK=2-

42==DK, 33当MN∥DH,MN=DH时,四边形DHMN为平行四边形,

1n+2),由于四边形DHMN是平行四边形,把点N平移到M,就等于把点D平移到222H,而把点D平移到H,是把D点横坐标向左移动个单位,而把纵坐标向下平移个单位,

33214∴M(n-,-n+),

323设N(n,-

∵M点在抛物线上, ∴-

1221214 (n-)+ (n-)+2=-n+, 43232321

解得n1=

8?628?62,n2=,

3382-22,+2), 3382M2 (2+22,-2),N2(+22,-2). 33∴M1 (2-22,2),N1(

综上所述,在抛物线和直线AB上分别取M、N两点,并使D、H、M、N四点组成平行四边形,点M、N的横坐标分别为2-22,88-22或2+22,+22. 33【难点突破】本题的难点在于第(3)问,如何通过已知条件确定△DHF的面积最大时的情况,

还有在确定使D、H、M、N四点组成平行四边形时,要通过点平移来确定M、N两点的横坐标. 5. 【思路分析】(1)先解已知的一元二次方程,求得B、D两点的坐标,再根据待定系数法求得结果.(2)求出直线OE的解析式,再求出两直线的交点H的坐标,以及F的坐标,再根据三角形的面积公式进行计算即可.(3)根据DF为矩形的边或对角线进行确定N点的坐标便可.

2

解:(1)x-6x+8=0, 解得x1=2,x2=4, ∵OC>BC,

∴OC=4,BC=2, ∴B(-2,4),

∵△ODE是△OCB绕点O顺时针旋转90度得到的, ∴OD=OC=4,DE=BC=2, ∴D(4,0),

设直线BD的解析式为y=kx+b(k≠0), ∴ -2k+b=4 4k+b=0,解得 k=-

2 3b=,

∴直线BD的解析式为y=-(2)∵DE=2, ∴E(4,2),

∴直线OE的解析式为y=

8328x+.(3分) 331x, 228x+ 33116y=x,解得 x= 278y=, 7168∴H(,),

77联立 y=-

22

∴H点到y轴的距离为

167, 又由BD的解析式可得F(0, 83),

∴S1816△OFH=2?3?7?6421.(6分)

(3)∵以点D、F、M、N为顶点的四边形是矩形,

第5题解图①

①∴△DFM是直角三角形.

当∠MFD为直角时,则M只能在x轴上,连接FN交MD于点G,如解图①,

∵BD的解析式为y=-23x+83且直线FM与直线BD垂直, ∴直线FM的斜率是23,

又∵直线FM过F(0,83)点,

∴直线FM的解析式为y=32x+83,

∴M(-169,0),

∴OD=4,OF=83,∠MFD=∠MFO+∠OFD=90°,

又∵∠MFO+∠FMO=90°, ∴∠NMO=∠DFO,

又∵∠MOF=∠FOD=90°, ∴Rt△FOM∽Rt△DOF,

OMDF?DFOD, 8即OM8?34=169, 3∴OM=169,

23

∴M(-

169,0), ∵点G是MD的中点, ∴G(

109,0), 同时点G又是FN的中点, ∴根据两点的中点坐标公式可得N(

2089,-3),

②当∠MDF为直角时,点M在y轴上,连接DN交FM于点G,如解图②, ∵BD的解析式为y=-

23x+83且直线MD与直线BD垂直, 又∵直线MD过D(4,0)点,

∴直线MD的解析式为y=32x-6, ∴OF=8OFOD3,OD=4,同理可得OD?OM,

8即34?4OM, ∴OM=6, ∴M(0,-6),

∵点G是FM的中点, ∴G(0,-

53), 同时点G又是DN的中点,

∴根据两点的中点坐标公式可得N(-4,-

103).

第5题解图

③当∠FMD为直角时,点M是原点,如解图③, 由图可知,四边形FMDN为矩形,所以N点的坐标是(4,

83). 24

综上所述,点N存在,坐标为(

882010,-),(-4,-),(4,).(10分)

3393类型三 与三角形相似有关的问题 1. 解:(1)由抛物线y=-可得 c=4 -

12

x+bx+c过点A(0,4)和C(8,0),(1分) 61364+8b+c=0, 656解得 c=4

b=. (4分)

(2)∵∠AOP=∠PEB=90°,∠OAP=90°-∠APO=∠EPB, ∴△AOP∽△PEB, ∵PB是MP旋转所得, ∴PB=MP,

又∵M是AP的中点, ∴AP=2MP=2PB, ∴相似比为

AOAP?=2,(5分) PEPB∵AO=4,

∴PE=2,OE=OP+PE=t+2, 又∵DE=OA=4,

∴点D的坐标为(t+2,4),(6分) ∴当点D落在抛物线上时, 有-

15 (t+2)2+ (t+2)+4=4, 66解得t=3或t=-2. ∵t>0, ∴t=3,

故当t为3时,点D落在抛物线上.(7分)

(3)存在t,使得以A,B,D为顶点的三角形与△AOP相似.

理由:①当0

OP=2, BE1OP, 21∴BD=4-t,

2POAOt?则,即?ADBDt?2∴BE=

整理得t+16=0, ∴t无解;(8分) 若△POA∽△BDA,

2

4, 14?t2同理,解得t=-2±25 (负值舍去);(9分)

25

②当t>8时,若△POA∽△ADB, 则

POAOt?,即?ADBDt?24, 14?t2解得t=8±45 (负值舍去);(10分) 若△POA∽△BDA,同理,解得t无解.(11分)

综上所述,当t=-2+25 或t=8+45 时,以A,B,D为顶点的三角形与△AOP相似.(12分) 2. 【思路分析】(1)解一元二次方程得出方程的根,便可求出点的坐标;(2)过点B作BE⊥AC于点E,设OE=x,在Rt△BCE中,由勾股定理列出方程便可求出x,进而得出B点坐标,问题就迎刃而解;(3)根据相似三角形的比例线段进行解答即可.

2

解:(1)由x-12x+36=0, 解得:x1=x2=6, ∴OA=6,OC=6,

∴A(-6,0),C(6,0).(2分)

(2)过点B作BE⊥AC于点E,如解图,

第2题解图

设OE=x,则CE=6-x,AE=6+x, ∵∠BAC=45°, ∴BE=AE=6+x,

222

在Rt△BCE中,BE+CE=BC, 即(6+x)+(6-x)=(4 5),

2

2

2

∴x1=2,x2=-2(舍去), ∴B(2,8), 将点B坐标代入y= ∴k=16.(6分)

(3)存在,满足条件的点P有5个,坐标为(0,12),(0,6),(0,2),(0,4+2 7),(0,4-2 7)(写出任意两个即可).(10分)

【解法提示】设P(0,y), ∵∠ODB=90°,∠DOA=90°, ∴∠PDB与∠POA对应.

∴两三角形相似共有四种情况:△PBD∽△PAO、△PBD∽△APO、△BPD∽△PAO、△BPD∽△

k中, x26

APO,依次讨论即可,下面以第一个为例分析,后面的情况类似. ∵△PBD∽△PAO,

PDBDy?82?,即?, POAOy6∴y=12或y=6,

∴P1(0,12),P2(0,6).

同理,由其他三种情况的比例关系类似,可求得P3(0,2),P4(0,4+27),P5(0,4-27. ∴满足条件的点P的个数是5个.

3. 【思路分析】(1)A、B、C是抛物线与坐标轴的交点,故当y=0时,可计算A、B的坐标,当x=0时,可计算C的坐标;(2)作B(或M)关于x=-2的对称点B′,连接B′M,与x=-2的交点即N,由B′M的解析式与x=-2可确定n值;(3)假设满足条件的点P存在,分类讨论:在第一、二、四象限,x轴下方.通过数形结合可知,一、二象限内两点关于抛物线对称轴对称,故求其中一个可知另一个,具体方法是过D作DE⊥x轴于点E,过P作PF⊥x轴于点F,在讨论△PAF∽△DAE的前提下计算△ABP的边长和点P坐标,然后根据“两边对应成比例且夹角相等”来检验△PAB和△ABD是否相似;点P在x轴下方时易知其和点D关于抛物线对称轴对称. 解:(1)抛物线解析式为y=

2 (x+2)(x-4), 8令x=0得y=-2, 令y=0得x1=-2,x2=4,

∴A(-2,0),B(4,0),C(0,- 2).(3分) (2)如解图①,过点A(-2,0)作y轴平行线l,

第3题解图①

则点B关于l的对称点B′(-8,0),由抛物线顶点坐标公式得

M(1,-

92). 8连接B′M与l的交点即为使MN+BN值最小的点N. 设直线B′M的解析式为y=kx+b(k≠0), 则 -8k+b=0

k+b=-922,解得 k=-

88 27

b=-2, ∴直线B′M的解析式为y=-2x-2. 8当x=-2时,n=-

32.(7分) 4(3)假设存在点P(t,

2 (t+2)(t-4)),使P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似. 8下面分三种情况讨论:

(Ⅰ)当点P在第一象限时,显然∠PBA为钝角,∠BAD与∠ABD为锐角,过D作DE⊥x轴于点E,过P作PF⊥x轴于点F,易得D(2,-2),PF=

2(t+2)(t-4),AF=t+2,DE=2,AE=4. 8第3题解图②①若∠PAF=∠DAE,则△PAF∽△DAE, ∴

PFAF?, DEAE即432 (t+2)(t-4)= 2 (t+2), 8解得:t1=-2(舍去),t2=6,

当t=6时,PF=22,AF=8,PA=62, 又∵AD=32,

PAAB=2,=2, ABADPAAB?∴, ABAD∴

∴当t=6时,△PAB与△BAD相似,且P(6,22). ②若∠PAF=∠DBE,则△PAF∽△DBE, ∴

PFAF?, DEBE即23

2 (t+2)(t-4)= 2 (t+2), 8解得:t1=-2(舍去),t2=8,

当t=8时,AF=10,PF=52,PA=10?(52)?56, ∵DE=2,BD=6,

22 28

PAABPAABPA56ABPA511??,显然且, ?,?6,?ABBDPBBDAB6BDPB11∴当t=8时,△PAB与△ABD不可能相似.

(Ⅱ)点P为第二象限时,根据对称性易知存在点P(-4,22),使△PAB∽△BDA(当然,也可以像(Ⅰ)中一样计算得出).

(Ⅲ)点P在x轴下方时,根据对称性易知存在点P(0,-2),使△PAB∽△BDA. 综上所述,存在点P1(6,22),P2(-4,22),P3(0,- 2)三点使得以P、A、B为顶点的三角形与△ABD相似.(12分)

4. 【思路分析】(1)①根据直线解析式,求出点A的坐标,根据对称性可得点B的坐标;②求出点A、C的坐标,然后代入抛物线的解析式y=a(x+

32

)+k,求出a,k即可;(2)结合抛2物线的解析式,设出点P的坐标,过点P作y轴的垂线PE,垂足为E,根据

S△PAC=S四边形AOEP-S△PEC-S△AOC,求得三角形面积与点P的横坐标的二次函数关系式,得到确定根据二次函数最大值,即△PAC的面积的最大值,进而可求得点P的坐标;(3)结合抛物线的解析式,设出点M的坐标,然后分三种情况进行讨论,由于两个三角形相似,根据相似三角形对应线段成比例,列出方程求解即可. 解:(1)①点B的坐标为(1,0).(1分)

1x+2可知,点A的坐标为(-4,0), 23∵点A与点B关于直线x=-对称,

2【解法提示】由直线y=∴点B的坐标为(1,0). ②由直线y=

1x+2可知,点A的坐标为(-4,0), 22

点C的坐标为(0,2),

∵抛物线y=ax+bx+c的对称轴是x=-∴可设抛物线的解析式为y=a(x+

3, 232

)+k,(2分) 225a+k=0 491a+k=2,解得 a=- 4225k=,

8根据题意得

13225123(x+)+=-x-x+2.(4分) 22822123 (2)如解图,设点P的坐标为(t,-t-t+2),

22∴抛物线的解析式为y=-过点P作y轴的垂线PE,垂足为点E,

29

第4题解图

∵点P为直线AC上方的抛物线的一点, ∴-4

12t2-32t+2, CE=-

122t-32t, ∴S△PAC=S四边形AOEP-S△PEC-S△AOC =

12(-t+4)(-123112312t-2t+2)-2 (-t)(-2t-2t)-23432 =-(t+2)2

+4,

∴△PAC的面积的最大值为4.(7分) 此时点P的坐标为(-2,3).(8分)

(3)存在以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似. 设点M的坐标为(m,-

122m-32m+2), ∵点A(-4,0),B(1,0),C(0,2), ∴AB=5,AC=25,BC=5,

∴AB2

=AC2

+BC2

,即△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,(9分)

①当点M在x轴上方,即-4

ANMN?BCAC时,Rt△AMN∽Rt△BAC, ∴

m?4?5,

?1m2?3m?22522解得:m1=-3,m2=-4(舍去), ∴点M的坐标为(-3,2); 当

ANMN?ACBC时,Rt△AMN∽Rt△ABC, ∴

m?4?1?25,

2352m?2m?2 30

解得:m3=0,m4=-4(舍去),

∴点M的坐标为(0,2);(10分) ②当点M在x轴下方,且m>1时, 当

ANBC?时,Rt△AMN∽Rt△BAC, MNACm?45?,

12325m?m?222解得:m5=5,m6=-4(舍去), ∴点M的坐标为(5,-18); 当

ANAC?时,Rt△AMN∽Rt△ABC, MNBCm?425?,

1235m?m?222解得:m7=2,m8=-4(舍去), ∴点M的坐标为(2,-3);(11分) ③当点M在x轴下方,且m<-4时, 当

ANBC?时,Rt△AMN∽Rt△BAC, MNAC?m?45?,m无解,

123m?m?22522当

ANAC?时,Rt△AMN∽Rt△ABC, MNBC?m?425?,

1235m?m?222解得:m9=-2+2 (舍去),m10=-2-2 (舍去),

综上所述,存在点M,使得以点A、M、N为顶点的三角形与△ABC相似,点M的坐标为(-3,2)或(0,2)或(5,-18)或(2,-3).(12分) 类型四与面积有关的问题 类型四 与面积有关的问题

1. 解:(1)设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x-5),

4,(1分) 544224416∴y= (x-1)(x-5)= x-x+4= (x-3)2-,(2分)

55555把点A(0,4)代入上式,解得a=∴抛物线的对称轴是直线x=3.(3分)

31

(2)存在,P点坐标为(3,

85).(4分) ①如解图①,连接AC交对称轴于点P,连接BP,BA,

第1题解图①

∵点B与点C关于对称轴对称, ∴PB=PC,

∴AB+AP+PB=AB+AP+PC=AB+AC, ∴此时△PAB的周长最小,(5分) 设直线AC的解析式为y=kx+b, 把A(0,4),C(5,0)代入y=kx+b中, 得 b=4

5k+b=0,解得 k=-

45 b=4,

∴直线AC的解析式为y=-45x+4, ∵点P的横坐标为3,

∴y=-4533+4=85,

∴P点坐标为(3,85).(6分)

(3)在直线AC下方的抛物线上存在点N,使△NAC面积最大,如解图②,设N点的横坐标为t,

32

第1题解图② ②此时点N(t,

4224t-t+4)(0

554x+4, 5过点N作y轴的平行线,分别交x轴、AC于点F、G,过点A作AD⊥NG,垂足为点D. 由(2)可知直线AC的解析式为y=-把x=t代入y=-则G(t,-

44x+4得y=-t+4, 554t+4). 544224此时NG=-t+4-(t-t+4)

55542

=-t+4t,(8分)

5∵AD+CF=OC=5, ∴S△NAC=S△ANG+S△CNG

11NG2AD+NG2CF 221=NG2OC 2142

=3(-t+4t)35 25=

=-2t+10t

2

5225)+, 22525∴当t=时,△NAC的面积最大,最大值为,(9分)

2254224由t=,得y=t-t+4=-3,

2555∴N点坐标为(,-3).(10分)

2=-2(t-2. 解:(1)∵抛物线y=ax+bx+c与x轴交于点A和点B(1,0),与y轴交于点C(0,3),其对称轴l为x=-1, ∴ a+b+c=0 c=3 -2

b=-1, 解得 a=-1 2ab=-2 c=3,

∴抛物线的解析式为y=-x-2x+3=-(x+1)+4,(2分) ∴顶点坐标为(-1,4).(3分) 2

(2)令y=-x-2x+3=0,解得x=-3或x=1, ∴A(-3,0),B(1,0),

如解图,作PD⊥x轴于点D,设对称轴l与x轴交于点Q,连接AC,OP,

2

2

33

第2题解图

2

①∵点P在y=-x-2x+3上,

2

∴设点P(x,-x-2x+3), ∵PA⊥NA,且PA=NA,

∠PAD+∠APD=∠PAD+∠NAQ=90°, ∴∠APD=∠NAQ,

又∵∠PDA=∠AQN=90°, ∴△PAD≌△ANQ(AAS), ∴PD=AQ,

2

即y=-x-2x+3=2,

解得x=2-1(舍去)或x=-2-1,(5分) ∴点P坐标为(-2-1,2);(6分) ②S四边形PABC=S△OBC+S△AOC+S△APC,

933,S△OCP=|x|=-x, 222139S△OAP=333|yp|=-x2-3x+,

222∵S△AOC=

∴S△APC=S△OAP+S△OCP-S△AOC

3299393327x-3x+-32x-=-x2-x=- (x+)2+, 22222228327∴当x=-时,S△ACP最大值=,(8分)

28315此时P(-,),

2412775S四边形PABC=S△ABC+S△APC=3433+=.

28875∴S四边形PABC最大=.(10分)

8=-3.【思路分析】(1)根据题意将A、B的坐标代入抛物线解析式及对称轴x=-

b5?,利用2a2待定系数法求解;(2)作EP∥y轴交AD于P,先利用待定系数法求出直线AD的解析式,再通过联立两个函数解析式得D点坐标,设E(x,x-

162

511x-2)(-3

所以PE=-

1215x+ x+ ,根据三角形面积公式和S△AED=S△AEP+S△DEP可得到关于S△AED的二次632函数表达式,求出二次函数的最值即可找到对应的E点坐标;(3)设出点F坐标,根据A、D、

F三点坐标可分别求出AD2、AF2、DF2的长,根据勾股定理分三种情况讨论当∠DAF、∠ADF、∠AFD分别为直角时,求出t的值,则F点坐标可求.

解:(1)根据题意得 9a-3b+c=2 c=-2 -b2a?52,

解得 a=

16 b=-56

c=-2, (2分)

∴抛物线的函数表达式为y=

16x2-56x-2.(3分) (2)作EP∥y轴交AD于点P,连接AE、ED,如解图①,

第3题解图①

设直线AD的解析式为y=mx+n, 把A(-3,2),C(0,

12)分别代入得 -3m+n=2 n=

12, 解得 m=-12

n=12,

∴直线AD的解析式为y=-12x+12,(4分) 联立 y=16x2-56x-2 y=-

12x+12, 解得 x=-3或 x=5 y=2 y=-2,

35

∵点D在第四象限,则D(5,-2),

设E(x,

16x2-56x-2)(-3

∴S△AED=S△AEP+S△DEP

=

111523(5+3)3(-6x2+3x+2)

=-23 (x-1)2+323,(6分) 当x=1时,△ADE的面积最大,最大面积为323,此时E点坐标为(1,-83).(7分)

(3)存在.(8分)

第3题解图② 设F(

52,t),如解图②, ∵A(-3,2),D(5,-2),

∴AD2=(5+3)2+(-2-2)2

=80,

AF2=(

52+3)2+(t-2)2

, DF2=(5-52)2+(-t-2)2,

当AD2

+AF2

=DF2

时,△ADF是直角三角形,∠DAF=90°,

则80+(

52+3)2+(t-2)2=(5-52)2+(-t-2)2

, 解得t=13,此时F点坐标为(52,13).(9分)

当AD2

+DF2

=AF2

时,△ADF是直角三角形,∠ADF=90°,

则80+(5-52)2+(-t-2)2=(52+3)2+(t-2)2,

解得t=-7,此时F点坐标为(52,-7).(10分)

当DF2

+AF2

=AD2

时,△ADF是直角三角形,∠AFD=90°, 则(

5522+3)2+(t-2)2+(5-2)+(-t-2)2

=80, 解得t=±712,此时F点坐标为(5715712,2)或(2,-2),(11分)

36

综上所述,F点的坐标为(

55557171,13)或(,-7)或(,)或(,-). 222222(12分)

2

4.【思路分析】(1)把点(-3,0),(0,3)代入y=-x+bx+c可得关于b,

的二元一次方程组,解之可得解析式;(2)根据角平分线的判定定理,满足条件的点应该在∠DAB的平分线或∠DAB的外角的平分线上,所以本题应该分以上两种情形分别来求解;(3)过点F作x轴的垂线,垂足为M,交BC的延长线于点Q,则S△FBC=S△QFB-S△QFC=11FQ2MB-FQ2MO22=

12FQ(MB-MO)=12FQ2OB然后通过函数值之差求出点F的坐标. 解:(1)将A(-3,0),C(0,3)代入y=-x2

+bx+c, 得 c=3 -9-3b+c=0, ∴ b=-2 c=3, ∴抛物线的解析式为y=-x2

-2x+3.(3分) (2)存在.

当P在∠DAB的平分线上时,如解图①,作PM⊥AD, 设P(-1,y0), 则PM=PD2sin∠ADE=55 (4-y0),PE=y0, ∵PM=PE, ∴55 (4-y0)=y0,解得y0=5-1. ∴P(-1, 5-1).(6分)

当P在∠DAB的外角平分线上时,如解图②,作PN⊥AD, 设P(-1,y0), 则PN=PD2sin∠ADE=55 (4-y0),PE=-y0, ∵PN=PE,

37

第4题解图 ∴55 (4-y0)=-y0,解得y0=-5-1. ∴P(-1,- 5-1).(6分)

综上可得,存在符合条件的点P,坐标为(-1,5-1),(-1,-5-1).(7分) (3)易得S△BCE=

12BE2OC=123233=3, 又∵2S△FBC=3S△EBC, ∴S△FBC=

92, 过F作FQ⊥x轴交BC延长线于Q,交x轴于M,如解图③

第4题解图③

则S△FBC=S△QFB-S△QFC

=

12QF2MB-12QF2MO =12QF2(MB-MO) =12FQ2OB =12FQ=92, ∴FQ=9.

易得直线BC的解析式为 y=-3x+3.

设F(x2

0,-x0-2x0+3), Q(x0,-3x0+3),

∴-3x2

0+3+x0+2x0-3=9,

∴x2

0-x0-9=0, ∴x370=1?2或x=1?3702 (舍去),

38

∴F(

1?37337?15,).(9分) 225. 【思路分析】(1)利用待定系数法,分别将点A、B的坐标代入抛物线解析式即可得解;

(2)过D作y轴平行线,交x轴于点H,根据△BCD与四边形OBDC的关系,从而由四边形COHD、△BDH的面积和减去△BOC的面积,可得结论;(3)先由抛物线的性质确定顶点P的坐标,根据平行线间的距离处处相等,从而平移直线BC,并使得其过点P,其与抛物线的交点即为所求点;然后求出点M的坐标,设PM与x轴交于点E,得PM=ME,确定点E的坐标,再平移直线BC,使其过点E,此时与抛物线的交点坐标即为所求.

解:(1)将A、B两点坐标代入抛物线y=-x2

+bx+c得: -1-b+c=0

-9+3b+c=0,解得 b=2 c=3. ∴抛物线的解析式为y=-x2

+2x+3.(2分)

【一题多解】由题意可知点A(-1,0),点B(3,0)是抛物线与x轴的两个交点,

∴抛物线的解析式为y=-(x+1)(x-3)=-x2

+2x+3.

第5题解图①

(2)∵抛物线解析式为y=-x2

+2x+3, 令x=0,则y=3, ∴C(0,3), ∴OC=3.

∴设D(t,-t2

+2t+3),如解图①,过点D作DH⊥x轴, 则S△BCD=S四边形DCOH+S△BDH-S△BOC

=

12 (-t2+2t+3+3)t+12

12 (3-t)(-t+2t+3)- 23333 =-32t2+92t

=-332272 (t-2)+8,(5分) ∵-32<0,

∴当t=32时,即D(32,154)时,S27△BCD有最大值,且最大面积为8.(6分)

(3)存在点Q,(1)中抛物线的解析式可写为y=-(x-1)2

+4.

∴可得P(1,4),如解图②,

∵过点P且与BC平行的直线与抛物线的交点即为所求Q点之一, ∵直线BC的解析式为y=-x+3,

39

第5题解图②

抛物线的对称轴为x=1,把x=1代入y=-x+3得y=2, ∴过点P且与BC平行的直线l1为y=-x+5, 由 y=-x+5 y=-x2+2x+3,

解得 x1=2 x2=1 y1=3, y2=4, ∴Q1(2,3);(8分)

∵直线PM为x=1,直线BC为y=-x+3, ∴M(1,2).(9分)

设PM与x轴交于点E, ∵PM=EM=2,

∴过点E且与BC平行的直线l2为y=-x+1,(10分)

从而过点E且与BC平行的直线l2与抛物线的交点也为所求Q点之一, 由 y=-x+1

y=-x2+2x+3,解得 x1=3?173?17 x2= 22y1=?1?17?1?17, y2=, 223?17?1?173?17?1?17,),Q3(,). 22223?173?17?1?17,)或(,222∴Q2(

综上可得,满足题意的Q点坐标为(2,3)或(

?1?17).(12分) 2【难点突破】对于第(2)问表示△BCD的面积是解题的关键和突破口,主要先过点D作y轴平行线,交x轴于点H,然后利用四边形DCOH与△DHB的面积和再减去△BOC的面积进行正确转化,才能实现问题的解决;第(3)问的难点在于点Q的坐标确定,求解需利用平移直线BC,得到平移的直线l1、l2与抛物线的交点Q1、Q2、Q3,此时有△PMB与△QMB同底等高,即S△PMB=S△QMB,则点Q1、Q2、Q3即为所求.

40

6. 【思路分析】(1)将A、C两点坐标代入y=

42

x+bx+c,利用待定系数法可求得抛物线解5析式.(2)要使四边形DEFG的周长最短,由于DE是固定不变的,只需要EF+FG+DG最小,根据对称的性质,作D点关于y轴的对称点M,E点关于x轴的对称点N,连接MN,与x轴、y轴的交点分别为F、G,此时四边形DEFG的周长就最短,求出MN与DE便可.(3)设P点的横坐标为m,则P(m,

4224m-m+4),过点P作PQ⊥x轴,与直线OD交于点Q,求出OD的解析

55式,再求出Q点的坐标,进而得PQ,再根据三角形的面积公式,列出方程,若方程有解,

则存在点P,求出m的值,便可得出P点的坐标;若方程无解,则不存在点P. 解:(1)∵抛物线过点A(0,4),C(5,0),

∴ c=4 20+5b+c=0, 解得 b=-

24 54224x-x+4.(3分)

55 c=4,

∴二次函数的表达式为y=

(2)如解图①,作D点关于y轴的对称点M,E点关于x轴的对称点N,连接MN,与x轴、y轴的交点分别为F、G,则DG=GM,EF=NF,此时四边形DEFG的周长最短.

第6题解图①

由已知有OA=BC=4,OC=AB=5, ∵OD平分∠AOC, ∴∠AOD=45°, ∴OA=AD=4=AM, ∴BD=AB-AD=1, ∵E是BC的中点, ∴BE=EC=CN=2,

∴DE+EF+FG+GD=DE+NF+FG+GM=DE+MN=

BD2?BE2+BM2?BN2=12?22+92?62=5+313. 即四边形DEFG周长的最小值是5+313 (7分) (3)假设存在一点P使△ODP的面积为12,不妨设P点的横坐标为m,

41

第6题解图② 则P(m,

4224m-m+4),如解图②,过点P作PQ⊥x轴,与直线OD交于点Q,

55∵AD=OA=4,

∴D(4,4),

设直线OD解析式为y=kx, ∴4k=4,k=1,

∴直线OD的解析式为y=x,则Q(m,m),

4224m-m+4-m|

554229=|m-m+4|,

55∴PQ=|

∴S△ODP=S△OPQ+S△DPQ=12343|

4229m-m+4|=12,

55解得m=

29?100129?41或m=,

8829?100177?100129?1001,),(,

888∴点P的坐标为(77?100129?41?19?4129?41?19?41),(,),(,),

88888∴存在点P,使△ODP的面积为12,点P的坐标为:

29?100177?100129?100177?1001,),(,),

8888(

29?41?19?4129?41?19?41,),(,). 8888(12分)

【难点突破】本题第(3)问难度稍大,由于P点的位置不确定,我们可以先假设其存在,设出坐标P(m,

△OPD4224m-m+4),然后根据各点之间的坐标关系得出线段PQ的长,由图象可知S55=S△OPQ+S△DPQ,进一步利用等量代换得到关于m的方程,求解即可.不过,题目求解过程中

42

运算量较大,需细心一点.

类型五 与线段有关的问题

1. 【思路分析】(1)由于抛物线经过点A(-1,0),B(4,0),用待定系数法求出抛物线解析式;(2)根据抛物线解析式求出点C的坐标,根据S△PDB=

13BD3|n|=S△CAD,求出n的值,2即可求出点P的坐标;(3)由已知点B、C两点坐标可求出BC直线解析式,即可表示出点F2

和点G的坐标.根据抛物线的顶点式表示出n的取值范围,根据勾股定理表示出EG,利用二次函数的性质即可得到EG的最小值.

解:(1)∵抛物线y=ax2

+bx+2经过点A(-1,0)和点B(4,0),

∴ a-b+2=0 16a+4b+2=0,解得 a=-

12 b=

32, ∴抛物线的解析式为y=-12x2+ 32x+2.(5分) (2)对于y=-

12x2+ 32x+2, 当x=0时,y=2,

∴C(0,2), ∴S1△CAD=

2AD2OC=123332=3, ∵S△CAD=S△PDB, ∴S△1PDB=

23BD3|n|=12323|n|=3, ∴n=±3,(7分) 当n=3时,-

12x2+ 32x+2=3, 解得x1=1,x2=2,

∴P1(1,3),P2(2,3).(9分) 当n=-3时,-

12x2+ 32x+2=-3, 解得x1=-2,x2=5,

∴P3(-2,-3),P4(5,-3).(11分)

综上所述:P1(1,3),P2(2,3),P3(-2,-3),P4(5,-3).(12分) (3)线段EG的最小值是455.(14分) 43

第1题解图

【解法提示】如解图,设过B(4,0),C(0,2)的直线解析式为y=kx+b,则有

4k+b=0

b=2, 解得 k=- b=2,

1 21x+2. 2∴直线BC的解析式为y=-∴F(4-2n,n),G(4-2n,0), ∵抛物线解析式为y=-

123x+x+2, 22b3???,

12a2?(?)221394?(?)?2?()2?4?24ac?b22?4?25, ?14a?284?(?)2325∴抛物线的顶点坐标为(,),

2825∴0

85216222

∴EG=(4-2n)+n=5(n-)+,

855162

∴当n=时,EG有最小值,

85∴?∴EG有最小值3245. 52. 【思路分析】(1)根据折叠的性质,设BD=x,表示出CD的长.在Rt△DCF中,利用勾股定理列方程求解.(2)过点D作DN⊥x轴于点N,过点F作FH⊥BC于点H.先用m表示出OE,EN,再由△DNE∽△GOE的比例线段求出m的值,得出点C、D的坐标,根据三角形面积关系求出点E坐标,进而根据待定系数法求得抛物线的解析式.(3)求出AE与CD相等,都为

5,244

当P与F点重合时,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,则可得PM=

1CD,满足2条件,再根据抛物线的对称性,点P为点F关于抛物线的对称轴对称的点时也满足条件. 解:(1)设BD=x,则有CD=2m-x,

由折叠的性质可知CF=AB=m,DF=BD=x,∠CFD=∠ABC=90°,

在Rt△OCF中,由勾股定理得CD2-DF2=CF2

即(2m-x)2-x2=m2

,

解得x=

3m4, 则CD=2m-3m5m4=4, ∴点D的坐标为(5m4,m).(4分)

(2)过点D作DN⊥x轴于点N,过点F作FH⊥BC于点H, 如解图①.

第2题解图① 则OC=DN=m,

由折叠知∠AED=∠CED,CE=EA, ∵BC∥OA, ∴∠CDE=∠AED, ∴∠CED=∠CDE, ∴CE=CD=

5m4, ∴OE=CE2?OC2=3m4, 则EN=ON-OE=CD-OE=5m3mm4-4=2,

∵DN∥OG,

∴△DNE∽△GOE,

m∴DNOG?NEOE,即m3?32m, 4∴m=2, ∴DF=BD=

3m354=2,CD=m4=52,CF=AB=2,

45

12CD2FH=12CF2DF, ∴FH=65,

∴CH=CF2?FH2=85,

∴F(85,165),C(0,2),D(52,2),(7分)

∵点C、F、D在抛物线y=ax2

+bx+c上, ∴ c=2

6425a+85b+c=165 254a+52b+c=2,

解得 a=?56 b=

2512 c=2,

∴抛物线的解析式为y=?56x2+2512x+2.(10分) (3)存在,点P的坐标为(8169165,5)或(10, 5).(12分)

第2题解图②

【解法提示】如解图②,连接FM,由折叠可知,AE=CE,∠CED=∠AED, ∵BC∥OA,

∴∠CDE=∠AED=∠CED, ∴CD=AE=CE=

52 ∵∠CFD=90°,M是CD的中点, ∴FM=

12CD, ∴当点P与点F重合时,即为点P11,P1M=

2CD=12EA,

46

此时点P1的坐标为(

816,); 55再根据抛物线的对称性,点P为点F关于抛物线的对称轴的对称点时也满足条件,即为点

916, ). 1058161916综上,存在点P使得PM=EA,且点P坐标为(,)或(, ).

552105P2,此时点P2的坐标为(

47

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/rtbr.html

Top