?1?61221令x-=x2+x-4,可求出x?. 设射线DF与抛物线P相交于点N, 3323-1-61则N的横坐标为,过N作x轴的垂线交x轴于H,有
3-5+61FNHE3==, =93DFDE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:
ADDG(2)∵,而AD=1,AO=2,OC=4,则DG=2, =AOOCFGCP又∵, 而AB=6,CP=2,OC=4,则FG=3, =ABOC-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
···························· 5AB,垂足为
11
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 ∴
OA(AB+OC)AF·AGOE·OFCE·OA
∵
. ∴当
( 0<
<4) ········ 10分
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
时,GB=GF,当
时,BE=BG. 14分
练习3.[解] (1)当0≤x≤1时,AP?2x,AQ?x,y?即y?x.
21AQ?AP?x2, 21S正方形ABCD时,橡皮筋刚好触及钉子, 2411BP?2x?2,AQ?x,?2x?2?x??2??22,?x?.
3224(3)当1≤x≤时,AB?2,
3(2)当S四边形ABPQ?PB?2x?2,AQ?x,
?y?AQ?BPx?2x?2?AB??2?3x?2, 22y
即y?3x?2.
作OE⊥AB,E为垂足. 当
3 2
4≤x≤2时,BP?2x?2,AQ?x,OE?1, 331?2x?21?x?1??1?x, y?S梯形BEOP?S梯形OEAQ?222
1
O
12
1 4 32 x
即y?3x. 2 90?≤∠POQ≤180?或180?≤∠POQ≤270? (4)如图所示:
练习4.[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,∴?4a?2b?c?0, ??c?4.∴ 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,其面积为
11
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?xOEAP333 13
且当x=2时,y有最大值13.
(2)由已知,△PAB、△POE均为等腰三角形,可得P(1,0),E(0,1),B(4,3).
??c?1,?a?1,?2设过此三点的抛物线为y=ax2
+bx+c,则??a?b?c?0,∴??b??3,
??16a?4b?c?3.?2??c?1.?y=
1232x?2x?1. (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?x?1,由??得???x?5,∴?y?1232x?2x?1,?y?6.Q(5,6). 故该抛物线上存在两点Q(4,3)、(5,6)满足条件.
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=
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∴= ∴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?
(2)AB=3,BC=4,AC=5,设AE=x,则EC=5-x,PC?35(5?x),MC?45x,所以S?PC?MC?121225x(5?x),即S??25x2?125x(0?x?5) 配方得:S??12(x?5)25252?3,所以当x?2时, S有最大值3
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