(2)由题意,又
ADDG,而AO=2,OC=4,AD=2-m,故DG=4-2m, ······ =AOOCBEEF,EF=DG,得BE=4-2m,∴ DE=3m, =BOOC2
∴sDEFG=DG·DE=(4-2m) 3m=12m-6m (0<m<2) .
注:也可通过解Rt△BOC及Rt△AOC,或依据△BOC是等腰直角三角形建立关系求解.
2
(3)∵SDEFG=12m-6m (0<m<2),∴m=1时,矩形的面积最大,且最大面积是6 . 当矩形面积最大时,其顶点为D(1,0),G(1,-2),F(-2,-2),E(-2,0),
2222设直线DF的解析式为y=kx+b,易知,k=,b=-,∴y=x-,
33331又可求得抛物线P的解析式为:y=x2+x-4,
2令
?1?61221. 设射线DF与抛物线P相交于点N, x-=x2+x-4,可求出x?3323-1-361则N的横坐标为,过N作x轴的垂线交x轴于H,有
-5+61FNHE3==, =9DFDE3点M不在抛物线P上,即点M不与N重合时,此时k的取值范围是
-5+61k≠且k>0.
9说明:若以上两条件错漏一个,本步不得分. 若选择另一问题:
ADDGFGCP(2)∵,而AD=1,AO=2,OC=4,则DG=2,又∵, 而AB=6,CP=2,OC=4,则FG=3, ==AOOCABOC-2--1-61∴sDEFG=DG·FG=6.
练习1.解:利用中心对称性质,画出梯形OABC. ················· 1分 ∵A,B,C三点与M,N,H分别关于点O中心对称,
∴A(0,4),B(6,4),C(8,0) ··················· 3分 (写错一个点的坐标扣1分)
(2)设过A,B,C三点的抛物线关系式为
,∵抛物线过点A(0,4),
∴.则抛物线关系式为. ·············· 4分 将B(6,4), C(8,0)两点坐标代入关系式,得
11
··············· 5AB,垂足为G,则sin∠FEG=sin∠CAB=分
解得····················· 6分
所求抛物线关系式为:.········ 7分 (3)∵OA=4,OC=8,∴AF=4-m,OE=8-m. ·········· 8分 ∴
( 0<
OA(AB+OC)
AF·AG
OE·OF
CE·OA
<4) ········ 10分
∵. ∴当时,S的取最小值.
又∵0<m<4,∴不存在m值,使S的取得最小值. ······· 12分 (4)当
练习2.[解] (1)当0≤x≤1时,AP?2x,AQ?x,y?(2)当S四边形ABPQ?时,GB=GF,当
时,BE=BG. 14分
1AQAP?x2,即y?x2. 2221S正方形ABCD2时,橡皮筋刚好触及钉子,BP?2x?2,AQ?x,1?2x?2?x??2?1?22,
?x?4. 3(3)当1≤x≤即y?3x?2.
4AQ?BPx?2x?2时,AB?2,PB?2x?2,AQ?x,?y?AB??2?3x?2, 322作OE⊥AB,E为垂足.
4≤x≤2时,BP?2x?2,AQ?x,OE?1, 33y?S梯形BEOP?S梯形OEAQ?1?2x?2?1?1?x?1?x,
2223即y?x.90≤∠POQ≤180或180≤∠POQ≤270
2当
(4)如图所示:
3
y
2
1 O
1 4 32 x
练习3. 解](1) 设l2的解析式为y=ax2+bx+c(a≠0),
∵l1与x轴的交点为A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,- 4),l2与l1关于x轴对称, ∴l2过A(-2,0),C(2,0),顶点坐标是(0,4), ∴?4a?2b?c?0, ?c?4.?
12
??4a?2b?c?0,∴ a=-1,b=0,c=4,即l2的解析式为y= -x2+4 . (还可利用顶点式、对称性关系等方法解答)
(2) 设点B(m,n)为l1:y=x2-4上任意一点,则n= m2-4 (*).
∵ 四边形ABCD是平行四边形,点A、C关于原点O对称,∴ B、D关于原点O对称, ∴ 点D的坐标为D(-m,-n) .
由(*)式可知, -n=-(m2-4)= -(-m)2+4,即点D的坐标满足y= -x2+4,∴ 点D在l2上. (3) □ABCD能为矩形. 过点B作BH⊥x轴于H,由点B在l1:y=x2-4上,可设点B的坐标为 (x0,x02-4),则OH=| x0|,BH=| x02-4| . 易知,当且仅当BO= AO=2时,□ABCD为矩形.
在Rt△OBH中,由勾股定理得,| x0|2+| x02-4|2=22,(x02-4)( x02-3)=0,∴x0=±2(舍去)、x0=±3 . 所以,当点B坐标为B(3 ,-1)或B′(-3 ,-1)时,□ABCD为矩形, 此时,点D的坐标分别是D(-3 ,1)、D′( 3 ,1).
因此,符合条件的矩形有且只有2个,即矩形ABCD和矩形AB′CD′ . 设直线AB与y轴交于E ,显然,△AOE∽△AHB, EOBHEO1∴ = ,∴. ?AOAH22?3∴ EO=4-23 .
由该图形的对称性知矩形ABCD与矩形AB′CD′重合部分是菱形,
11
其面积为S=2SΔACE=2× × AC ×EO =2× ×4×(4-23 )=16 - 83 .
22
三.二次函数与四边形的动态探究 例1.解:
(1) 由已知PB平分∠APD,PE平分∠OPF,且PD、PF重合,则∠BPE=90°.∴∠OPE+∠APB=90°. 又∠APB+∠ABP=90°,∴∠OPE=∠PBA. ∴Rt△POE∽Rt△BPA.∴
x3POBA114.即?.∴y=x(4?x)??x2?x(0<x<4). ?y4?xOEAP33313(2)由已知,△PAB、△POE均为等腰三角形,可得P(1,0),E(0,1),B(4,3).
且当x=2时,y有最大值.
?a?2,?c?1,?设过此三点的抛物线为y=ax2+bx+c,则?∴3 ?a?b?c?0,?b??,??16a?4b?c?3.?2??c?1.???1123x?x?1. 22(3)由(2)知∠EPB=90°,即点Q与点B重合时满足条件.直线PB为y=x-1,与y轴交于点(0,-1). 将PB向上平移2个单位则过点E(0,1), ∴该直线为y=x+1.
y=
?y?x?1,x?5,∴Q(5,6). 由?得??123?
y?x?x?1,?y?6.?22?故该抛物线上存在两点Q(4,3)、(5,6)满足条件.
13
例2.解:
(1)解方程x2-10x+16=0得x1=2,x2=8 ……………………1分
∵点B在x轴的正半轴上,点C在y轴的正半轴上,且OB<OC ∴点B的坐标为(2,0),点C的坐标为(0,8) 又∵抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=-2
∴由抛物线的对称性可得点A的坐标为(-6,0) …………………4分
(2)∵点C(0,8)在抛物线y=ax2+bx+c的图象上,∴c=8,将A(-6,0)、B(2,0)代入表达
式,得 解得
∴所求抛物线的表达式为y=x2 x+8 ………………………7分
(3)依题意,AE=m,则BE=8-m,∵OA=6,OC=8,∴AC=10 ∵EF∥AC ∴△BEF∽△BAC ∴
即
,∴EF=
∴= ∴FG=·=8-m
∴S=S△BCE-S△BFE=(8-m)×8-(8-m)(8-m)
=(8-m)(8-8+m)=(8-m)m=-m2+4m …………10分
自变量m的取值范围是0<m<8 …………………………11分
(4)存在.理由:∵S=-m2+4m=-(m-4)2+8 且-<0,
∴当m=4时,S有最大值,S最大值=8 ………………………12分 ∵m=4,∴点E的坐标为(-2,0)
∴△BCE为等腰三角形. …………………………14分 (以上答案仅供参考,如有其它做法,可参照给分)
例3解: (1)相等。理由是:因为四边形ABCD、EFGH是矩形, 所以S?EGH?S?EGF,S?ECN?S?ECP,S?CGQ?S?CGM
所以S?EGH?S?ECP?S?CGM?S?EGF?S?ECN?S?CGQ, 即:S?S?
14
(2)AB=3,BC=4,AC=5,设AE=x,则EC=5-x,PC?3(5?x),MC?4x,
55所以S?PCMC?12x(5?x),即S??12x2?12x(0?x?5)
25255配方得:S??1255(x?)2?3,所以当x?时,S有最大值3 25225(3)当AE=AB=3或AE=BE=或AE=3.6时,?ABE是等腰三角形
2
练习1. 解:
(1)点 M 1分
(2)经过t秒时,NB?t,OM?2t
则CN?3?t,AM?4?2t∵?BCA=?MAQ=45∴QN? CN ?3?t ∴PQ ?1? t ∴S△AMQ22111??2??t?t?2 ∴S??t?t?2???t???9 ?AMPQ?(4?2t)(1?t)22?2?4∵0≤t≤2∴当t?1时,S的值最大. 2(3)存在.设经过t秒时,NB=t,OM=2t 则CN?3?t,AM?4?2t∴?BCA=?MAQ=45 ①若?AQM?90,则PQ是等腰Rt△MQA底边MA上的高∴PQ是底边MA的中线 ∴
PQ?AP?111MA∴1?t?(4?2t)∴t? 222
∴点M的坐标为(1,0)
②若?QMA?90,此时QM与QP重合∴QM?QP?MA∴1?t?4?2t∴t?1 ∴点M的坐标为(2,0)
练习2.解:
(1)(e?c,d),(c?e?a,d).
(2)分别过点A,B,C,D作x轴的垂线,垂足分别为A1,B1,C1,D1,分别过A,D作AE?BB1于
E,DF?CC1于点F.
在平行四边形ABCD中,CD?BA,又
BB1∥CC1,
y??EBA??ABC??BCF??ABC??BCF??FCD?180.
B(c,d) C ??EBA??FCD.
又
F D(e,f) ?BEA??CFD?90,
EO A(a,b) B1 A1C1 D1 x
?△BEA≌△CFD.
?AF?DF?a?c,BE?CF?d?b.
15