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设直线OO1与AB交于E点,与CD交于F点,⊙O1与AD相切于G点, 若PD与⊙O1相切,切点为H,则O1G=O1H. 易得△DO1G≌△DO1H,∴∠ADB=∠BDP.
∵BC∥AD,∴∠ADB=∠CBD,∴∠BDP=∠CBD,∴BP=DP.
设BP=xcm,则DP=xcm,PC=(20﹣x)cm,在Rt△PCD中,由勾股定理,得 PC+CD=PD,即(20﹣x)+10=x,解得x=
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2
2
2
此时点P移动的距离为10+
,,即
=
=(cm),
∵EF∥AD,∴△BEO1∽△BAD,∴
=
,EO1=16cm,OO1=14cm.
①当⊙O首次到达⊙O1的位置时,⊙O移动的距离为14cm,
此时点P与⊙O移动的速度比为=,∵
≠,∴此时PD与⊙O1不能相切;
②当⊙O在返回途中到达⊙O1位置时,⊙O移动的距离为2(20﹣4)﹣14=18cm,
∴此时点P与⊙O移动的速度比为=
=,此时PD与⊙O1恰好相切.
点评:本题考查了圆的综合题,(1)利用了有理数的加法,(2)利用了P与⊙O的路程相等,速度相等得出方程组是解题关键,再利用路程与时间的关系,得出速度,最后利用速度乘以时间得出结果;(3)利用了相等时间内速度的比等于路程的比,相似三角形的性质,等腰三角形的判定,勾股定理,利用相等时间内速度的比等于路程的比是解题关键. 例2. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题;动点型.
【分析】(1)设抛物线解析式为y=ax+bx,把已知坐标代入求出抛物线的解析式. (2)求出S的面积,根据t的取值不同分三种情况讨论S与t的函数关系式. (3)根据旋转的性质,代入解析式,判断是否存在.
【解答】解:(1)方法一:由图象可知:抛物线经过原点,设抛物线解析式为y=ax+bx(a≠0). 把A(1,1),B(3,1)代入上式得: 精品文档
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,解得.∴所求抛物线解析式为y=﹣x+x.
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方法二:∵A(1,1),B(3,1),∴抛物线的对称轴是直线x=2. 设抛物线解析式为y=a(x﹣2)+h(a≠0)把O(0,0),A(1,1)代入
2
得,解得,∴所求抛物线解析式为y=﹣(x﹣2)+.
2
(2)分三种情况:
①当0<t≤2,重叠部分的面积是S△OPQ,过点A作AF⊥x轴于点F,∵A(1,1), ∴在Rt△OAF中,AF=OF=1,∠AOF=45°,在Rt△OPQ中,OP=t,∠OPQ=∠QOP=45°, ∴PQ=OQ=tcos 45°=
t.S=
t,
2
②当2<t≤3,设PQ交AB于点G,作GH⊥x轴于点H,∠OPQ=∠QOP=45°, 则四边形OAGP是等腰梯形,重叠部分的面积是S梯形OAGP.∴AG=FH=t﹣2, ∴S=(AG+OP)AF=(t+t﹣2)×1=t﹣1.
③当3<t<4,设PQ与AB交于点M,交BC于点N,重叠部分的面积是S五边形OAMNC. △PNC和△BMN都是等腰直角三角形,重叠部分的面积是S五边形OAMNC=S梯形OABC﹣S△BMN. ∵B(3,1),OP=t,∴PC=CN=t﹣3,∴S=(2+3)×1﹣(4﹣t),S=﹣t+4t﹣(3)存在.
当O点在抛物线上时,将O(t,t)代入抛物线解析式,解得t=0(舍去),t=1;
当Q点在抛物线上时,Q(t,t)代入抛物线解析式得t=0(舍去),t=2.故t=1或2.
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.
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【点评】本题是一道典型的综合题,重点考查了二次函数的有关知识以及考生理解图形的能力,难度较大.
变式练习:解:(1)∵直线l:y=x+m经过点B(0,﹣1),∴m=﹣1,∴直线l的解析式为y=x﹣1,∵直线l:y=x﹣1经过点C(4,n),∴n=×4﹣1=2,∵抛物线y=x+bx+c经过点C(4,2)和点B(0,﹣1),
2
∴,解得,∴抛物线的解析式为y=x﹣x﹣1;
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(2)令y=0,则x﹣1=0,解得x=,∴点A的坐标为(,0),∴OA=,在Rt△OAB
中,OB=1,∴AB===,∵DE∥y轴,∴∠ABO=∠DEF,在
矩形DFEG中,EF=DE?cos∠DEF=DE?=DE,DF=DE?sin∠DEF=DE?=DE,
∴p=2(DF+EF)=2(+)DE=DE,
∵点D的横坐标为t(0<t<4),∴D(t,t﹣t﹣1),E(t,t﹣1),
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∴DE=(t﹣1)﹣(t﹣t﹣1)=﹣t+2t,∴p=
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×(﹣t+2t)=﹣t+
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t,
∵p=﹣(t﹣2)+
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,且﹣<0,∴当t=2时,p有最大值;
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(3)∵△AOB绕点M沿逆时针方向旋转90°,∴A1O1∥y轴时,B1O1∥x轴,设点A1的横坐标为x,
①如图1,点O1、B1在抛物线上时,点O1的横坐标为x,点B1的横坐标为x+1, ∴x﹣x﹣1=(x+1)﹣(x+1)﹣1,解得x=,
②如图2,点A1、B1在抛物线上时,点B1的横坐标为x+1,点A1的纵坐标比点B1的纵坐标大,
2
2
∴x﹣x﹣1=(x+1)﹣(x+1)﹣1+,解得x=﹣
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,
综上所述,点A1的横坐标为或﹣
.
苏州中考题:(略)
例3. 【考点】二次函数综合题.【专题】压轴题.
【分析】(1)已知了顶点的横坐标,可用顶点式来设二次函数的解析式如:y=a(x﹣4)+k,根据二次函数过点(0,
),可得出
=16a+k;由于A、B关于x=4对称,且AB=6,
2
不难得出A、B的坐标为(1,0),(7,0),可将它们的坐标代入解析式中即可求出a、k的值.(2)本题的关键是确定P的位置,由于对称轴垂直平分AB,因此P不论在对称轴的什么位置都有PA=PB,连接DB,如果P是交点时,PA+PD的长就是BD的长,两点之间线段最短,因此要想PA+PD最小,P必为DB与对称轴的交点.可根据B、D的坐标求出BD所在直线的解析式,然后求出与抛物线对称轴的交点.即可得出P点的坐标.(3)由于三角形ABC是等腰三角形,要想使QAB与三角形ABC相似,三角形QAB必须为等腰三角形.要分两种情况进行讨论:①当Q在x轴下方时,Q,C重合,Q点的坐标就是C点的坐标.②当Q在x轴上方时,应该有两个符合条件的点,抛物线的对称轴左右两侧各一个,且这两点关于抛物线的对称轴相对称.因此只需求出一点的坐标即可.以AQ=AB为例:可过Q作x轴的垂线,在构建的直角三角形中,根据BQ即AB的长以及∠QBx的度数来求出Q的坐标.然后根据对称性求出另外一点Q的坐标. 精品文档
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【解答】解:(1)设二次函数的解析式为:y=a(x﹣h)+k ∵顶点C的横坐标为4,且过点(0,
)∴y=a(x﹣4)+k,
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=16a+k①
又∵对称轴为直线x=4,图象在x轴上截得的线段长为6,∴A(1,0),B(7,0) ∴0=9a+k②。由①②解得a=
,k=﹣
∴二次函数的解析式为:y=,
(x﹣4)﹣
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(2)∵点A、B关于直线x=4对称,∴PA=PB,∴PA+PD=PB+PD≥DB。∴当点P在线段DB上时PA+PD取得最小值,∴DB与对称轴的交点即为所求点P。
设直线x=4与x轴交于点M。∵PM∥OD,∴∠BPM=∠BDO,又∵∠PBM=∠DBO,
∴△BPM∽△BDO,∴
∴
,
∴点P的坐标为(4,,
)
(3)由(1)知点C(4,),又∵AM=3,∴在Rt△AMC中,cos∠ACM=,
∴∠ACM=60°,∵AC=BC,∴∠ACB=120° ①当点Q在x轴上方时,过Q作QN⊥x轴于N
如果AB=BQ,由△ABC∽△ABQ有BQ=6,∠ABQ=120°,则∠QBN=60°,∴QN=3BN=3,ON=10,此时点Q(10,
),如果AB=AQ,由对称性知Q(﹣2,
),
) ,
②当点Q在x轴下方时,△QAB就是△ACB,此时点Q的坐标是(4,经检验,点(10,
)与(﹣2,
)都在抛物线上。
综上所述,存在这样的点Q,使△QAB∽△ABC, 点Q的坐标为(10,
)或(﹣2,
)或(4,
).
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