考點:二次函數(shù)綜合題
分析:(1)利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式即可;
(2)根據(jù)已知得出△OPQ的高,進而利用三角形面積公式求出即可;
(3)根據(jù)題意得出:0≤t≤3,當(dāng)0≤t≤2時,Q在BC邊上運動,得出若△OPQ為直角三角形,只能是∠OPQ=90°或∠OQP=90°,當(dāng)2<t≤3時,Q在OC邊上運動,得出△OPQ不可能為直角三角形;
(4)首先求出拋物線對稱軸以及OB直線解析式和P的解析式,得出 (1?t)× =3?t?2t,恒成立,即0≤t≤2時,P,,Q總在一條直線上,再利用2<t≤3時,求出t的值,根據(jù)t的取值范圍得出答案.
解答:解:(1)設(shè)所求拋物線的解析式為y=ax2+bx+c,把A(6,0),B(3, ),C(1, )三點坐標代入得:
,
解得: ,
即所求拋物線解析式為:y=? x2+ x+ ;
(2)如圖1,依據(jù)題意得出:OC=CB=2,∠COA=60°,
∴當(dāng)動點Q運動到OC邊時,OQ=4?t,
∴△OPQ的高為:OQ×sin60°=(4?t)× ,
又∵OP=2t,
∴S= ×2t×(4?t)× =? (t2?4t)(2≤t≤3);
(3)根據(jù)題意得出:0≤t≤3,
當(dāng)0≤t≤2時,Q在BC邊上運動,此時OP=2t,OQ= ,
PQ= = ,
∵∠POQ<∠POC=60°,
∴若△OPQ為直角三角形,只能是∠OPQ=90°或∠OQP=90°,
若∠OPQ=90°,如圖2,則OP2+PQ2=QO2,即4t2+3+(3t?3)2=3+(3?t)2,
解得:t1=1,t2=0(舍去),
若△OPQ為直角三角形,只能是∠OPQ=90°或∠OQP=90°,
若∠OQP=90°,如圖,3,則OQ2+PQ2=PO2,即(3?t)2+6+(3t?3)2=4t2,
解得:t=2,
當(dāng)2<t≤3時,Q在OC邊上運動,此時QP=2t>4,
∠POQ=∠COP=60°,
OQ<OC=2,
故△OPQ不可能為直角三角形,
綜上所述,當(dāng)t=1或t=2時,△OPQ為直角三角形;
(4)由(1)可知,拋物線y=? x2+ x+ =? (x?2)2+ ,
其對稱軸為x=2,
又∵OB的直線方程為y= x,
∴拋物線對稱軸與OB交點為(2, ),
又∵P(2t,0)
設(shè)過P,的直線解析式為:y=kx+b,
∴ ,
解得: ,
即直線P的解析式為:y= x? ,
即 (1?t)y=x?2t,
又0≤t≤2時,Q(3?t, ),代入上式,得:
(1?t)× =3?t?2t,恒成立,
即0≤t≤2時,P,,Q總在一條直線上,
即在直線PQ上;
當(dāng)2<t≤3時,OQ=4?t,∠QOP=60°,
∴Q( , ),
代入上式得: × (1?t)= ?2t,
解得:t=2或t= (均不合題意,舍去).
∴綜上所述,可知過點A、B、C三點的拋物線的對稱軸OB和PQ能夠交于一點,此時0≤t≤2.
點評:此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用以及待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式和待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式等知識,利用分類討論思想得出t的值是解題關(guān)鍵.
13、(2013•荊門壓軸題)已知關(guān)于x的二次函數(shù)y=x2?2x+2+的圖象與關(guān)于x的函數(shù)y=kx+1的圖象交于兩點A(x1,y1)、B(x2,y2);(x1<x2)
(1)當(dāng)k=1,=0,1時,求AB的長;
(2)當(dāng)k=1,為任何值時,猜想AB的長是否不變?并證明你的猜想.
(3)當(dāng)=0,無論k為何值時,猜想△AOB的形狀.證明你的猜想.
(平面內(nèi)兩點間的距離公式 ).
考點:二次函數(shù)綜合題.
分析:(1)先將k=1,=0分別代入,得出二次函數(shù)的解析式為y=x2,直線的解析式為y=x+1,聯(lián)立 ,得x2?x?1=0,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得到x1+x2=1,x1•x2=?1,過點A、B分別作x軸、y軸的平行線,兩線交于點C,證明△ABC是等腰直角三角形,根據(jù)勾股定理得出AB= AC,根據(jù)兩點間距離公式及完全平方公式求出AB= ;同理,當(dāng)k=1,=1時,AB= ;
(2)當(dāng)k=1,為任何值時,聯(lián)立 ,得x2?(2+1)x+2+?1=0,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得到x1+x2=2+1,x1•x2=2+?1,同(1)可求出AB= ;
(3)當(dāng)=0,k為任意常數(shù)時,分三種情況討論:①當(dāng)k=0時,由 ,得A(?1,1),B(1,1),顯然△AOB為直角三角形;②當(dāng)k=1時,聯(lián)立 ,得x2?x?1=0,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得到x1+x2=1,x1•x2=? 1,同(1)求出AB= ,則AB2=10,運用兩點間的距離公式及完全平方公式求出OA2+OB2=10,由勾股定理的逆定理判定△AOB為直角三角形;③當(dāng)k為任意實數(shù)時,聯(lián)立 ,得x2?kx?1=0,根據(jù)一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系得到x1+x2=k,x1•x2=?1,根據(jù)兩點間距離公式及完全平方公式求出AB2=k4+5k2+4,OA2+OB2?k4+5k2+4,由勾股定理的逆定理判定△AOB為直角三角形.
解答:解:(1)當(dāng)k=1,=0時,如圖.
由 得x2?x?1=0,
∴x1+x2=1,x1•x2=?1,
過點A、B分別作x軸、y軸的平行線,兩線交于點C.
∵直線AB的解析式為y=x+1,
∴∠BAC=45°,△ABC是等腰直角三角形,
∴AB= AC= x2?x1= = ;
同理,當(dāng)k=1,=1時,AB= ;
(2)猜想:當(dāng)k=1,為任何值時,AB的長不變,即AB= .理由如下:
由 ,得x2?(2+1)x+2+?1=0,
∴x1+x2=2+1,x1•x2=2+?1,
∴AB= AC= x2?x1= = ;
(3)當(dāng)=0,k為任意常數(shù)時,△AOB為直角三角形,理由如下:
①當(dāng)k=0時,則函數(shù)的圖象為直線y=1,
由 ,得A(?1,1),B(1,1),
顯然△AOB為直角三角形;
②當(dāng)k=1時,則一次函數(shù)為直線y=x+1,
由 ,得x2?x?1=0,
∴x1+x2=1,x1•x2=?1,
∴AB= AC= x2?x1= = ,
∴AB2=10,
∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22
=x12+x22+y12+y22
=x12+x22+(x1+1)2+(x2+1)2
=x12+x22+(x12+2x1+1)+(x22+2x2+1)
=2(x12+x22)+2(x1+x2)+2=2(1+2)+2×1+2
=10,
∴AB2=OA2+OB2,
∴△AOB是直角三角形;
③當(dāng)k為任意實數(shù),△AOB仍為直角三角形.
由 ,得x2?kx?1=0,
∴x1+x2=k,x1•x2=?1,
∴AB2=(x1?x2)2+(y1?y2)2
=(x1?x2)2+(kx1?kx2)2
=(1+k2)(x1?x2)2
=(1+k2)[(x1+x2)2?4x1•x2]
=(1+k2)(4+k2)
=k4+5k2+4,
∵OA2+OB2=x12+y12+x22+y22
=x12+x22+y12+y22
=x12+x22+(kx1+1)2+(kx2+1)2
=x12+x22+(k2x12+2kx1+1)+(k2x22+2kx2+1)
=(1+k2)(x12+x22)+2k(x1+x2)+2
=(1+k2)(k2+2)+2k •k+2
=k4+5k2+4,
∴AB2=OA2+OB2,
∴△AOB為直角三角形.
點評:本題考查了二次函數(shù)的綜合題型,其中涉及到的知識點有一元二次方程根與系數(shù)的關(guān)系,平面內(nèi)兩點間的距離公式,完全平方公式,勾股定理的逆定理,有一定難度.本題對式子的變形能力要求較高,體現(xiàn)了由特殊到一般的思想.
14、(2013•黔東南州壓軸題)已知拋物線y1=ax2+bx+c(a≠0)的頂點坐標是(1,4),它與直線y2=x+1的一個交點的橫坐標為2.
(1)求拋物線的解析式;
(2)在給出的坐標系中畫出拋物線y1=ax2+bx+c(a≠0)及直線y2=x+1的圖象,并根據(jù)圖象,直接寫出使得y1≥y2的x的取值范圍;
(3)設(shè)拋物線與x軸的右邊交點為A,過點A作x軸的垂線,交直線y2=x+1于點B,點P在拋物線上,當(dāng)S△PAB≤6時,求點P的橫坐標x的取值范圍.
考點:二次函數(shù)綜合題.
分析:(1)首先求出拋物線與直線的交點坐標,然后利用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式;
(2)確定出拋物線與x軸的兩個交點坐標,依題意畫出函數(shù)的圖象.由圖象可以直觀地看出使得y1≥y2的x的取值范圍;
(3)首先求出點B的坐標及線段AB的長度;設(shè)△PAB中,AB邊上的高為h,則由S△PAB≤6可以求出h的范圍,這是一個不等式,解不等式求出xP的取值范圍.
解答:解:(1)∵拋物線與直線y2=x+1的一個交點的橫坐標為2,
∴交點的縱坐標為2+1=3,即交點坐標為(2,3).
設(shè)拋物線的解析式為y1=a(x?1)2+4,把交點坐標(2,3)代入得:
3=a(2?1)2+4,解得a=?1,
∴拋物線解析式為:y1=?(x?1)2+4=?x2+2x+3.
(2)令y1=0,即?x2+2x+3=0,解得x1=3,x2=?1,
∴拋物線與x軸交點坐標為(3,0)和(?1,0).
在坐標系中畫出拋物線與直線的圖形,如圖:
根據(jù)圖象,可知使得y1≥y2的x的取值范圍為?1≤x≤2.
(3)由(2)可知,點A坐標為(3,0).
令x=3,則y2=x+1=3+1=4,∴B(3,4),即AB=4.
設(shè)△PAB中,AB邊上的高為h,則h=xP?xA=xP?3,
S△PAB=AB•h=×4×xP?3=2xP?3.
已知S△PAB≤6,2xP?3≤6,化簡得:xP?3≤3,
去掉絕對值符號,將不等式化為不等式組:?3≤xP?3≤3,
解此不等式組,得:0≤xP≤6,
∴當(dāng)S△PAB≤6時,點P的橫坐標x的取值范圍為0≤xP≤6.
點評:本題考查了二次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)、待定系數(shù)法、三角形的面積、解不等式(組)等知識點.題目難度不大,失分點在于第(3)問,點P在線段AB的左右兩側(cè)均有取值范圍,注意不要遺漏.
15、(13年北京7分23)在平面直角坐標系 O 中,拋物線
( )與 軸交于點A,其對稱軸與 軸交于點B。
(1)求點A,B的坐標;
(2)設(shè)直線與直線AB關(guān)于該拋物線的對稱軸對稱,求直線的解析式;
(3)若該拋物線在 這一段位于直線的上方,并且在 這一段位于直線AB的下方,求該拋物線的解析式。
解析:【解析】(1)當(dāng) 時, .
∴
拋物線對稱軸為
∴
(2)易得 點關(guān)于對稱軸的對稱點為
則直線 經(jīng)過 、 .
沒直線的解析式為
則 ,解得
∴直線的解析式為
(3)∵拋物線對稱軸為
拋物體在 這一段與在 這一段關(guān)于對稱軸對稱
結(jié)合圖象可以觀察到拋物線在 這一段位于直線 的上方
在 這一段位于直線 的下方;
∴拋物線與直線 的交點橫坐標為 ;
當(dāng) 時,
則拋物線過點(-1,4)
當(dāng) 時, ,
∴拋物線解析為 .
【點評】本題第(3)問主要難點在于對數(shù)形結(jié)合的認識和了解,要能夠觀察到直線 與直線
關(guān)于對稱軸對稱,
∵拋物線在 這一段位于直線 的下方,
∴關(guān)于對稱軸對稱后拋物線在 這一段位于直線 的下方;
再結(jié)合拋物線在 這一段位于直線 的上方;
從而拋物線必過點 .
考點:代數(shù)綜合(二次函數(shù)的性質(zhì)、一次函數(shù)的圖像對稱、二次函數(shù)的圖像對稱、數(shù)形結(jié)合思想、二次函數(shù)解析式的確定)
16、(2013年深圳市壓軸題)如圖7-1,直線AB過點A( ,0),B(0, ),且 (其中 >0, >0)。
(1) 為何值時,△OAB面積最大?最大值是多少?
(2)如圖7-2,在(1)的條件下,函數(shù) 的圖像與直線AB相交于C、D兩點,若 ,求 的值。
(3)在(2)的條件下,將△OCD以每秒1個單位的速度沿 軸的正方向平移,如圖7-3,設(shè)它與△OAB的重疊部分面積為S,請求出S與運動時間(秒)的函數(shù)關(guān)系式(0<<10)。
17、(德陽市2013年壓軸題)如圖,在平面直角坐標系中有一矩形ABCO(O為原點),點A、C分別在
x軸、y軸上,且C點坐標為(0,6),將△BCD沿BD折疊(D點在OC邊上),使C點落
在DA邊的E點上,并將△BAE沿BE折疊,恰好使點A落在BD邊的F點上.
(1)求BC的長,并求折痕BD所在直線的函數(shù)解析式;
(2)過點F作FG⊥x軸,垂足為G,F(xiàn)G的中點為H,若拋物線 經(jīng)過B,
H, D三點,求拋物線解析式;
(3)點P是矩形內(nèi)部的點,且點P在(2)中的拋物線上運動(不含B, D點),過點
P作PN⊥BC,分別交BC 和 BD于點N, ,是否存在這樣的點P,使 如果
存在,求出點P的坐標;如果不存在,請說明理由.
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