辅导专用
1.如图,已知抛物线C1与坐标轴的交点依次是A(?4,0),B(?2,0),E(0,8). (1)求抛物线C1关于原点对称的抛物线C2的解析式; (2)设抛物线C1的顶点为M,抛物线C2与x轴分别交于C,D两点(点C在点D的左侧),顶点为N,四边形
MDNA的面积为S.若点A,点D同时以每秒1个单位
的速度沿水平方向分别向右、向左运动;与此同时,点M,点N同时以每秒2个单位的速度沿坚直方向分别向下、向上运动,直到点A与点D重合为止.求出四边形MDNA的面积S与运动时间t之间的关系式,并写出自变量t的取值范围;
(3)当t为何值时,四边形MDNA的面积S有最大值,并求出此最大值; (4)在运动过程中,四边形MDNA能否形成矩形?若能,求出此时t的值;若不能,请说明理由.
[解] (1)点A(?点B(?点E(40,),20,),08,)关于原点的对称点分别为D(4,0),C(2,0),
F(0,?8).
设抛物线C2的解析式是
y?ax2?bx?c(a?0),
?16a?4b?c?0,?则?4a?2b?c?0, ?c??8.?,?a??1?解得?b?6,
?c??8.?所以所求抛物线的解析式是y??x?6x?8. (2)由(1)可计算得点M(?3,?1),N(31),.
过点N作NH?AD,垂足为H.
当运动到时刻t时,AD?2OD?8?2t,NH?1?2t.
根据中心对称的性质OA?OD,OM?ON,所以四边形MDNA是平行四边形.
2辅导专用
所以S?2S△ADN.
所以,四边形MDNA的面积S?(8?2t)(1?2t)??4t2?14t?8. 因为运动至点A与点D重合为止,据题意可知0≤t?4.
所以,所求关系式是S??4t2?14t?8,t的取值范围是0≤t?4. (3)S??4?t?所以t???7?81(0≤t?4). ??,
4?4781时,S有最大值. 44提示:也可用顶点坐标公式来求.
(4)在运动过程中四边形MDNA能形成矩形.
由(2)知四边形MDNA是平行四边形,对角线是AD,MN,所以当AD?MN时四边形
MDNA是矩形.
所以OD?ON.所以OD2?ON2?OH2?NH2.
所以t2?4t2?2?0.解之得t1?6?2. ,t2??6?2(舍)所以在运动过程中四边形MDNA可以形成矩形,此时t?6?2.
[点评]本题以二次函数为背景,结合动态问题、存在性问题、最值问题,是一道较传统的压轴题,能力要求较高。
32x?bx?c与坐标轴交于A,B,C三点,43点A的横坐标为?1,过点C(0,点P是线段BC上3)的直线y??x?3与x轴交于点Q,
4t的一个动点,PH?OB于点H.若PB?5t,且0?t?1.
2. (06福建龙岩卷)如图,已知抛物线y??(1)确定b,c的值:b?_____,c?_____;
(2)写出点B,Q,P的坐标(其中Q,P用含t的式子表示):
B(___,___),Q(___,___),P(___,___);
(3)依点P的变化,是否存在t的值,使△PQB为等腰三角形?若存在,求出所有t的值;若不存在,说明理由.
[解] (1)b?y9 4C P A O Q HB x c?3 (2)B(4,0)
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Q(4t,0) P(4?4t,3t)
(3)存在t的值,有以下三种情况 ①当PQ?PB时
?PH?OB,则GH?HB ?4?4t?4t?4t ?t?1 3 ②当PB?QB时 得4?4t?5t ?t?4 9 ③当PQ?QB时,如图
解法一:过Q作QD?BP,又PQ?QB
BP5?t 则BD?22 又△BDQ∽△BOC
C P D
BDBQ? ? BOBC5t4?4t ?2?
4532 ?t?
57解法二:作Rt△OBC斜边中线OE
BC5?, 则OE?BE,BE?22O Q
B
此时△OEB∽△PQB
C P BEOB? ? BQPBE 54 ?2?
4?4t5t32 ?t?
57O Q
B
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解法三:在Rt△PHQ中有QH2?PH2?PQ2 C ?(8t?4)2?(3t)2?(4?4t)2 ?57t2?32t?0 ?t?P O H32,t?0(舍去) 57 又?0?t?1
1432 ?当t?或或时,△PQB为等腰三角形.
3957Q B
解法四: 数学往往有两个思考方向:代数和几何,有时可以独立思考,有
时需要综合运用。
代数讨论:计算出△PQB三边长度,均用t表示,再讨论分析
Rt△PHQ中用勾股定理计算PQ长度,而PB、BQ长度都可以直
接直接用t表示,进行分组讨论即可计算。
[点评]此题综合性较强,涉及函数、相似性等代数、几何知识,1、2小题不难,第3小题是比较常规的关于等腰三角形的分类讨论,需要注意的是在进行讨论并且得出结论后应当检验,在本题中若求出的t值与题目中的0?t?1矛盾,应舍去
4.如图①,正方形ABCD的顶点A,B的坐标分别为?010,?,,?84?,顶点C,D在第一象限.点P从点A出发,沿正方形按逆时针方向匀速运动,同时,点Q从点E?4,0?出发,沿x轴正方向以相同速度运动.当点P到达点C时,P,Q两点同时停止运动,设运动的时间为t秒.
(1)求正方形ABCD的边长.
(2)当点P在AB边上运动时,△OPQ的面积S(平方单位)与时间t(秒)之间的函数图象为抛物线的一部分(如图②所示),求P,Q两点的运动速度.
(3)求(2)中面积S(平方单位)与时间t(秒)的函数关系式及面积S取最大值时点P的坐标.
(4)若点P,Q保持(2)中的速度不变,则点P沿着AB边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而增大;沿着BC边运动时,∠OPQ的大小随着时间t的增大而减小.当点P沿着这两边运动时,使∠OPQ?90的点P有 个.
??b4ac?b2?(抛物线y?ax?bx?c?a?0?的顶点坐标是??,?.
2a4a??2
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yD s 28 C A P B 20 O E Q x O 10图②
t 图①
[解] (1)作BF?y轴于F.
?A?010,?,B?8,4?,
?FB?8,FA?6. ?AB?10.
(2)由图②可知,点P从点A运动到点B用了10秒.
又?AB?10,10?10?1. ?P,Q两点的运动速度均为每秒1个单位.
(3)方法一:作PG?y轴于G,则PG∥BF.
?GAFA?APGAAB,即6?t10. ?GA?35t.
?OG?10?35t.
?OQ?4?t,
?S?12?OQ?OG?12?t?4????10?3?5t??.
即S??310t2?195t?20. 19??b192a??5?19,且0≤2???3?33≤10, ??10???当t?193时,S有最大值. 此时GP?4765t?15,OG?10?3315t?5, 辅导专用
?7631??点P的坐标为?,?.
?155?方法二:当t?5时,OG?7,OQ?9,S?设所求函数关系式为S?at2?bt?20.
(8分)
163OG?OQ?. 22?63?28?,?抛物线过点?10,?5,?,
?2??100a?10b?20?28,???63
25a?5b?20?.??23?a??,??10?? ?b?19.?5??S??3219t?t?20. 1051919b195?????,且0≤≤10, 32a?3?32?????10??当t?19时,S有最大值. 37631,OG?, 此时GP?155?7631??点P的坐标为?,?.
?155?(4)2.
[点评]本题主要考查函数性质的简单运用和几何知识,是近年来较为流行的试题,解题的关键在于结合题目的要求动中取静,相信解决这种问题不会非常难。
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